-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Digitalkamera, die geeignet
ist, eine Farbfotografie auszuführen
und speziell eine solche Digitalkamera, die eine Weißabgleicheinstellfunktion
hat.
-
Bei
Digitalkameras kann die Farbe eines aufgenommenen Bildes von der
Originalfarbe des Objekts abhängig
von einem Typ einer Lichtquelle abweichend erscheinen. Beispielsweise
ist die Farbe eines weißen
Objekts, das bei Sonnenlicht fotografiert worden ist, unterschiedlich
zu der Farbe desselben Objekts bei dem Licht einer fluoreszierenden Lampe.
Allgemein ist letztere Farbe etwas kühler als die vorhergehende
Farbe.
-
Um
den Farbunterschied infolge unterschiedlicher Lichtquellentypen
zu vermeiden, ist eine Digitalkamera typischerweise mit einem Weißabgleichsensor
ausgestattet. Mit Hilfe des Weißabgleichsensors
wird die Farbe des Objekts, d.h. eine Farbtemperatur des Objekts,
mit Hilfe eines Farbmessgerätes
gemessen, wobei korrespondierend mit dieser gemessenen Farbtemperatur
das Farbbildsignal, das von einem Bilderfassungselement erhalten wird,
verarbeitet wird, um die Farbe des Bildes so anzupassen, dass ein
weißes
Objekt als weißes
Bild erfasst werden kann. Ein Beispiel einer solchen Technik ist
in der japanischen vorläufigen
Patentveröffentlichung
Nr. P 2004-193715 A offenbart. Abhängig, ob ein Blitzlicht Licht
abgibt oder nicht, wird der Weißabgleich
so eingestellt, dass das Bild des Objekts das Objekt mit geeigneten
Farben zeigt.
-
Wenn
bei solchen Digitalkameras der Weißabgleich eingestellt ist,
wird die Verstärkung
modifiziert, die auf jede der Farbkomponenten (d.h. RGB: Rot, Grün und Blau)
angewendet wird, die vom Bilderfassungselement erzeugt werden. Bei
dieser Technik ist es jedoch erforderlich, einige der Verstärkungen
der Farbkomponenten abhängig
von den Lichtquellen zu erhöhen,
wobei in gleicher Weise wie die verstärkten Werte auch das Rauschen
der Farbsignale erhöht
werden kann, was die Gesamtqualität des Bildes verschlechtern
kann.
-
Bei
solchen Digitalkameras ist es Nutzern allgemein gestattet, die Belichtung
willkürlich
einzustellen. Jedoch ist es den Nutzern nicht gestattet, die Verstärkung der
RGB-Farben willkürlich
einzustellen, wobei es den Nutzern gestattet ist, einen voreingestellten
Weißabgleich
des Objektbildes anzuwenden, aber es ihnen nicht gestattet ist,
den Weißabgleich willkürlich einzustellen
oder anzupassen. Dadurch können
Bilder, die in bestimmten Farben erscheinen, nicht erlangt werden.
Für Bilder,
die in bestimmten Farben erscheinen sollen, ist es erforderlich,
dass der Nutzer Attribute von Farbkomponenten durch das Verwenden
eines Programms, z.B. einer Fotoretuschiersoftware, auf einem Gerät, wie einem
Personalcomputer, modifiziert, nachdem das Bild fotografiert worden
ist.
-
Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Digitalkamera, ein Verfahren
für eine
Digitalkamera und ein Programmprodukt anzugeben, bei denen eine
Bildaufnahme eines Objekts mit geeigneten Weißabgleichen in einer Digitalkamera
möglich
ist, wobei es einem Nutzer vorzugsweise möglich ist, die Weißabgleiche
willkürlich
einzustellen, um ein Bild mit bestimmten Farben zu erhalten.
-
Gemäß einigen
Aspekten der Erfindung enthält
die Digitalkamera eine Bilderfassungseinheit, die geeignet ist,
elektrische Ladungen für
jede einzelne Farbkomponente einer Vielzahl von Farbkomponenten
eines Objektbildes zu speichern und die zum Objektbild korrespondierende
Bildsignale ausgibt. Die Digitalkamera enthält weiterhin ein Speicherzeitsteuerungssystem,
das geeignet ist, die Dauer der Speicherzeit der elektrischen Ladungen
für jede
einzelne Farbkomponente unabhängig
von den anderen Farbkomponenten zu steuern.
-
Zusätzlich können die
Vielzahl Farbkomponenten drei Primärfarben des Lichts sein.
-
Weiterhin
kann die Bilderfassungseinheit eine Vielzahl von Bilderfassungselementen
enthalten. Jedes der Bilderfassungselemente kann geeignet sein,
jeweils eine einzelne Farbkomponente zu erfassen. Das Speicherzeitsteuerungssystem
kann geeignet sein, die Dauer der Speicherzeit der elektrischen
Ladungen für
jedes einzelne Bilderfassungselement zu steuern.
-
Weiterhin
kann die Bilderfassungseinheit eine Dreifachelement-Bilderfassungseinheit
sein, die ein optisches System enthält, um das Objektbild in die
Vielzahl Farbkomponenten zu zerlegen. Jedes der drei Bilderfassungselemente
kann geeignet sein, jeweils eine Farbkomponente der Vielzahl zerlegter Farbkomponenten
zu empfangen.
-
Weiterhin
kann das Bilderfassungselement ein ladungsgekoppeltes Bauelement
(CCD: Charge Coupled Device) sein.
-
Weiterhin
kann die Bilderfassungseinheit eine Vielzahl von Fotoerfassungszellen
enthalten. Jede der Fotoerfassungszellen kann ein Fotoerfassungselement
und ein Schaltelement enthalten. Jede der Fotoerfassungszellen empfängt eine
der Farbkomponenten. Die Dauer der Speicherzeit für die elektrischen
Ladungen wird durch das Speicherzeitsteuerungssystem für jede einzelne
Farbkomponente unabhängig
von den anderen Farbkomponenten gesteuert.
-
Weiterhin
kann die Fotoerfassungszelle ein Metalloxidhalbleiter sein.
-
Weiterhin
kann die Bllderfassungseinheit ein Vertikalansteuersystem enthalten,
das geeignet ist, die Fotoerfassungszellen auszuwählen und
anzusteuern, die jeder, d.h. derselben, Farbkomponente zugeordnet
sind. Die Bilderfassungseinheit kann weiterhin ein Horizontalansteuersystem
enthalten, das geeignet ist, die zu jeder Farbkomponente korrespondierenden
Bildsignale zu erzeugen.
-
Weiterhin
kann die Digitalkamera einen Sensor enthalten, der geeignet ist,
eine Farbtemperatur einer externen Lichtquelle zu ermitteln. Das
Speicherzeitsteuerungssystem kann geeignet sein, die Dauer der Speicherzeit
der elektrischen Ladungen für
jede einzelne Farbkomponente basierend auf der durch den Sensor
ermittelten Farbtemperatur zu steuern.
-
Weiterhin
kann das Speicherzeitsteuerungssystem geeignet sein, die Dauer der
Speicherzeit der elektrischen Ladungen für jede einzelne Farbkomponente
so zu steuern, dass diese einer für jede einzelne einer Vielzahl
von Lichtquellen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen voreingestellten
Speicherzeitdauer entspricht.
-
Weiterhin
kann die Digitalkamera zumindest ein erstes Betätigungsmittel enthalten, das
geeignet ist, eine anzupassende Farbkomponente zu spezifizieren.
Das Speicherzeitsteuerungssystem kann geeignet sein, die Dauer der
Speicherzeit der elektrischen Ladungen für die mit Hilfe des ersten
Betätigungsmittels
spezifizierte Farbkomponente zu steuern.
-
Weiterhin
kann die Digitalkamera zweite Betätigungsmittel enthalten, die
geeignet sind, die Dauer der Speicherzeit zum Speichern der elektrischen Ladungen anzupassen
und einzustellen, nachdem die anzupassende Farbkomponente mit Hilfe
der ersten Betätigungsmittel
spezifiziert ist.
-
Gemäß verschiedener
Aspekte der vorliegenden Erfindung enthält eine Digitalkamera eine
Bilderfassungseinheit, die geeignet ist, elektrische Ladungen für jede Farbkomponente
einer Vielzahl von Farbkomponenten eines Objektbildes zu speichern und
zum Objektbild korrespondierende Bildsignale auszugeben. Die Digitalkamera
enthält
weiter ein Speicherzeitsteuerungssystem, das geeignet ist, die Dauer
der Speicherzeit zum Speichern der elektrischen Ladungen für jede der
Vielzahl von Farbkomponenten beliebig und unabhängig von den anderen Farbkomponenten
basierend auf Betätigungshandlungen
eines Nutzers einzustellen.
-
Weiterhin
kann die Digitalkamera zumindest ein erstes Betätigungsmittel haben, das geeignet
ist, durch den Nutzer betätigt
zu werden und eine anzupassende Farbkomponente auszuwählen. Das
Speicherzeitsteuerungssystem kann geeignet sein, die Dauer der Speicherzeit
zum Speichern der elektrischen Ladungen für die durch das erste Betätigungsmittel
ausgewählte
Farbkomponente zu steuern.
-
Weiterhin
kann die Digitalkamera zweite Betätigungsmittel haben, die geeignet
sind, durch den Nutzer betätigt
zu werden und die Dauer der Speicherzeit zum Speichern der elektrischen
Ladungen festzulegen, nachdem die festzulegende Farbkomponente mit
Hilfe der ersten Betätigungsmittel
ausgewählt
worden ist.
-
Gemäß einiger
Aspekte der vorliegenden Erfindung enthält eine Digitalkamera einen
Sensor, der geeignet ist, eine Farbtemperatur einer externen Lichtquelle
zu ermitteln. Die Digitalkamera enthält weiterhin eine Bilderfassungseinheit,
die geeignet ist, elektrische Ladungen für jede einzelne Farbkomponente
einer Vielzahl von Farbkomponenten eines Objektbildes zu speichern
und Bildsignale auszugeben, die korrespondierend zum Objektbild
sind. Die Digitalkamera enthält
weiterhin ein Speicherzeitsteuerungssystem, das geeignet ist, die
Dauer der Speicherzeit zum Speichern elektrischer Ladungen für jede einzelne
der Vielzahl von Farbkomponenten unabhängig von den anderen Farbkomponenten
auf der Grundlage der Farbtemperatur des Objektbildes, die vom Sensor
ermittelt worden ist, zu steuern, so dass ein Weißabgleich
des Objektbildes gesteuert wird.
-
Gemäß einiger
Aspekte der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für eine Digitalkamera,
die eine Bilderfassungseinheit hat, angegeben. Die Digitalkamera
ist geeignet, elektrische Ladungen für jede Farbkomponente einer
Vielzahl von Farbkomponenten eines Objektbildes zu speichern und
zum Objektbild korrespondierende Bildsignale auszugeben, um die
Dauer der Speicherzeit zum Speichern der elektrischen Ladungen für jede einzelne
Farbkomponente unabhängig
von den anderen Farbkomponenten zu steuern.
-
Weitere
Aspekte der Erfindung betreffen ein Programmprodukt, das Anweisungen
hat, um eine Digitalkamera, die eine Bilderfassungseinheit enthält, zu betreiben.
Das Programmprodukt ist geeignet, elektrische Ladungen jeder einzelnen
Farbkomponenten von einer Vielzahl von Farbkomponenten eines Objektbildes
zu speichern und zum Objektbild korrespondierende Bildsignale auszugeben,
und die Dauer der Speicherzeit zum Speichern der elektrischen Ladungen
für jede
einzelne Farbkomponente unabhängig
von den anderen Farbkomponenten zu steuern.
-
Die
Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
-
1 eine
perspektivische Ansicht, bei der eine Gestaltung einer Vorderseite
einer Digitalkamera gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
-
2 eine
perspektivische Ansicht, bei der die Gestaltung der Rückseite
der Digitalkamera gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist,
-
3 ein
Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Digitalkamera
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
-
4 eine
Darstellung, die eine Konfiguration einer Bilderfassungseinheit
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
-
5 einen
Ablaufplan, der einen automatischen Weißabgleicheinstellvorgang bei
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
-
6 einen
Ablaufplan, der einen voreingestellten Weißabgleicheinstellvorgang bei
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
-
7 einen
Ablaufplan, der einen manuellen Weißabgleicheinstellvorgang bei
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
-
8 ein
Beispiel eines Histogramms, das auf einem LCD (Flüssigkristallanzeige)
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung gezeigt wird,
-
9 ein
Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Digitalkamera
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht, und
-
10 ein
Schaltplan, der ein Schaltschema einer Bilderfassungseinheit der
Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
-
Erste Ausführungsform
-
1 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Gestaltung einer Vorderseite einer
Digitalkamera gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Digitalkamera 1000 ist
eine digitale Spiegelreflexkamera (Single Lens Reflex-Camera), die austauschbare
Objektive hat. An einer Vorderseite des Kameragehäuses 1 ist
eine Objektivaufnahmehalterung 2 vorgesehen, an der eine
Aufnahmelinse bzw. ein Fotoobjektiv (nicht dargestellt) befestigt wird,
sowie einen Weißabgleichsensor 3,
der zum Empfangen von externem Licht dient, um dessen Farbtemperatur
zu bewerten und zu erfassen. An der Oberseite des Kameragehäuses 1 sind
ein Hauptschalter 4 in Form eines Drehhebels und eine Kameraverschlusstaste 5,
die zum Auslösen
gedrückt
wird, sowie ein Informations-LCD 6 zum Überwachen verschiedener Informationen
und ein Modus-Wählrad 7 zum
Festlegen verschiedener Fotografiermodi angeordnet. Die Kameraverschlusstaste 5 dient
ebenfalls als Fotometrieschalter. In der Nähe der Kameraverschlusstaste 5 ist
ein vorderes Wählrad 8 angeordnet,
das zum Einstellen der Belichtung gedreht wird. Weiterhin sind auf
der Oberseite des Kameragehäuses 1 RGB-Einstellmittel 9R, 9G und 9B für jeweils eine
RGW-Farbe angeordnet.
-
Die
perspektivische Ansicht nach 2 zeigt eine
Gestaltung der Rückseite
der Digitalkamera gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Rückseitenfläche des Kameragehäuses 1 ist
mit einem Haupt-LCD 10 zum Anzeigen von aufgenommenen Bildern
und verschiedenen Informationen versehen. Weiterhin sind eine Vielzahl
von Modus-Einstelltasten 11, eine Belichtungseinstelltaste 12,
eine Verriegelungstaste 13 zum Verriegeln der automatischen
Belichtung, ein rückseitiges
Wählrad 14 und
ein Sucher 15 vorgesehen. Die Modus-Einstelltasten 11 sind
für verschiedene
Einstellungen vorgesehen und die Belichtungseinstelltaste 12 wird zum
Einstellen der Belichtung gedrückt.
Die Verriegelungstaste 13 zum Verriegeln der automatischen Belichtung
wird zum Verriegeln der Belichtung gedrückt. Das rückseitige Wählrad 14 wird zum
Einstellen der jeweiligen Belichtung der RGB-Farben gedreht.
-
3 zeigt
ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration der Digitalkamera
gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. Ein Bild eines Objekts, das durch
die Aufnahmelinse des mit der Objektivaufnahme 2 verbundene
Fotoobjektivs 16 gebildet wird, tritt durch eine Blende 101 und
wird durch einen bewegbaren Halbspiegel 102 reflektiert
und anschließend
auf einer Fokussierlinse 103 gebildet. Das auf der Fokussierlinse 103 gebildete
Bild wird weiterhin von einem Pentaprisma 104 reflektiert
und kann durch eine Okularlinse 105 betrachtet werden.
Das durch den bewegbaren Halbspiegel 102 durchtretende
Bild wird weiterhin durch einen zweiten Spiegel 106 reflektiert
und einer Entfernungsmesseinheit 121 zugeführt, die
die Entfernung zu dem Objekt bestimmt. Das Bild wird dann durch
einen Verschluss 107 übertragen,
der sich synchron zu dem bewegbaren Halbspiegel 102 öffnet, wenn
der bewegbare Halbspiegel 102 nach oben bewegt wird. Abschließend wird
das Bild von einer Bilderfassungseinheit 20 empfangen,
wobei jedes mit einem den RGB-Farben korrespondierendes CCD-Element (Charge
Coupled Device Element) 26, 27 und 28 das Bild
aufnimmt bzw. erfasst.
-
Die
für jede
Farbe erfassten Signale werden durch einen Verstärker 111 verstärkt und
durch einen A/D-Wandler 112 (Analog-Digital-Wandler) in
digitale Bildsignale umgewandelt. In einer Signalverarbeitungsschaltung 113 wird
eine Farbverarbeitung der digitalen Bildsignale, wie eine Gammaverarbeitung und ähnliches,
durchgeführt.
Die verarbeiteten Bildsignale werden dann mit Hilfe einer Komprimierschaltung 114 komprimiert
(oder können
auch nicht komprimiert werden) und in einem VRAM (Video RAM) 115 gespeichert.
Eine CPU 100 umfasst einen Taktgeber 116. Die
Speicherzeit der elektrischen Ladungen kann für jedes CCD-Element 26, 27 und 28 durch die
CPU 100 individuell festgelegt werden, die einen R-CCD-Treiber 117,
einen G-CCD-Treiber 118 und einen B-CCD-Treiber 119 individuell
durch den Taktgeber 116 steuert.
-
Die
CPU 100 nutzt den Ausgang eines Gleichspannungs/Gleichspannungs-Wandlers 132 als
Energiequelle, der die Gleichspannungs/Gleichspannungsgewandelte
Spannung einer Batterie 131 bereitstellt. Wenn das Bild
erfasst wird, steuert die CPU 100 eine AF(Autofocus)-Steuereinheit 122,
die im Inneren des Kameragehäuses 1 vorgesehen
ist, sowie eine Blendensteuereinheit 123, die in Fotoobjektiv 16 vorgesehen
ist, das die Aufnahmelinse(n) enthält. Die CPU 100 steuert
weiterhin eine Spiegelsteuereinheit 124 zum Betätigen des
bewegbaren Halbspiegels 102. Die Entfernungsmesseinheit 121 ermittelt
die Entfernung zu dem Objekt und die CPU 100 steuert die
Verschlusssteuereinheit 125 zum Öffnen und Schließen des
Verschlusses 107. Die CPU 100 steuert das Informations-LCD 6,
um verschiedene Informationen zum Fotografieren anzuzeigen, sowie
das Haupt-LCD 10, um erfasste Bilder anzuzeigen. Die CPU 100 steuert
auch eine Blitz-Steuereinheit 134, die eine Blitzlichteinheit
(strobe device) 133 zum Abstrahlen von Licht steuert.
-
Die
CPU 100 speichert Farbtemperaturinformationen, die durch
den Weißabgleichsensor 3 ermittelt
worden sind, und Belichtungsinformationen, die durch eine Belichtungssteuereinheit 109 basierend
auf den durch ein in der Nähe
der Okularlinse 105 angeordnetes Fotometer 108 ermittelten
Werten berechnet worden sind, in einem Speicher, mit dem CPU 100 ausgestattet
ist, insbesondere einem ROM. Weiterhin speichert die CPU 100 Schaltzustandsinformationen
des Fotometerschalters und Auslöseschalters
der Verschlusstaste 5. Die CPU 100 erhält ebenso
eine Modus-Information, die mit Hilfe der Modus-Einstellmittel,
z.B. dem Modus-Drehrad 7 und den Modus-Tasten 11,
eingegeben wird. Weiterhin speichert die CPU Informationen betreffend
der Belichtungseinstelltaste 12, wenn die Belichtungseinstelltaste 12 gedrückt wird,
sowie Informationen betreffend der Belichtung jeder der RGB-Farben,
wenn eine der RGB-Einstelltasten 9R, 9G und 9B gedrückt wird.
Die CPU 100 speichert auch Informationen des vorderen Wählrades 8 und
des rückseitigen
Wählrades 14,
wenn das vordere Wählrad 8 und
das rückseitige
Wählrad 14 gedreht
werden.
-
Die
Bilderfassungseinheit 20 wandelt das durch das Fotoobjektiv 16 tretende
Bild in digitale Signale um. Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist die Bilderfassungseinheit 20 als Dreifach-CCD ausgebildet.
-
4 zeigt
ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Bilderfassungseinheit 20 der
Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
-
Entlang
der optischen Achse des Fotoobjektivs 16 ist ein dichroitisches
Prisma vorgesehen, das drei Prismen enthält. Jedes Prisma der drei Prismen ist
nachfolgend als ein B-Prisma 21, R-Prisma 22 und G-Prisma 23 entsprechend
bezeichnet. Das B-Prisma 21, das R-Prisma 22 und
das G-Prisma 23 sind aus transparentem Harz oder Glas gebildet.
Das B-Prisma 21 ist mit einem B-reflektierenden dichroitischen
Filter 24 umschlossen, der blaues Licht in einer Seitenrichtung
reflektiert und das R-Prisma 22 ist mit einem R-reflektierenden
dichroitischen Filter 25 umgeben, der rotes Lichts in einer
anderen Seitenrichtung reflektiert. Das G-Prisma 23 ist
nicht mit einem reflektierenden dichroitischen Filter versehen, wobei
grünes
Licht in das G-Prisma eindringen kann und zu der Rückseite
des G-Prismas 23 übertragen wird.
Die Oberfläche
eines Endes jedes Prismas ist mit einem CCD-Element versehen, d.h.
eine Endfläche
des B-Prismas 21 ist mit einem CCD-Element (nachfolgend
als B-CCD 26 bezeichnet) versehen, ein Ende einer Oberfläche des
R-Prismas 22 ist mit einem R-CCD 27 versehen,
und ein Ende der Oberfläche
des G-Prismas 23 ist mit einem G-CCD 28 versehen.
-
Wie
durch die Pfeile und die Strichlinien in 4 gezeigt,
tritt das Licht des Objektbildes durch das Fotoobjektiv 16 und
das blaue Licht wird durch das dichroitische Reflektionsfilter reflektiert
und durch das B-CCD 26 empfangen. In gleicher Weise wird
rotes Licht durch das dichroitische Reflektionsfilter R reflektiert
und durch das R-CCD 27 empfangen. Das grüne Licht
wird durch das G-Prisma 23 übertragen
und vom G-CCD 28 empfangen. Dadurch wird das Licht des
Objektbildes in die drei Farben Rot, Grün und Blau aufgelöst sowie
von dem jeweiligen CCD empfangen und als mit den Farben korrespondierende
Digitalsignale ausgegeben.
-
Nachfolgend
werden Verfahren zum Einstellen der Belichtung und des Weißabgleichs
beschrieben.
-
Das
Einstellen der Belichtung wird mit Hilfe eines bekannten Verfahrens
ausgeführt.
Dabei tritt die CPU 100 in einen Belichtungseinstellmodus, wenn
die Belichtungseinstelltaste 12 gedrückt wird. Wenn das vordere
Wählrad 8 während des Belichtungseinstellmodus
gedreht wird, steuert die CPU 100 Steuereinheiten, beispielsweise
die Blendensteuereinheit 123 und die Verschlusssteuereinheit 125,
an, um die Belichtung auf dem der Rotation des vorderen Wählrades 8 entsprechenden
Wert einzustellen und das Licht des Objektbildes zu steuern, das
die Bilderfassungseinheit 20 erreicht. Dadurch wird der
Wert der elektrischen Ladungen gesteuert, die in jedem der RGB-CCDs 26, 27 und 28 zu
speichern sind, wobei von der Bilderzeugungseinheit 20 auszugebende
Signalniveaus eingestellt werden.
-
Das
Einstellen des Weißabgleichs
wird basierend auf der Einstellung des Weißabgleichmodus mit dem vorderen
Wählrad 8 und
den Modus-Tasten 11 ausgeführt. Bei dieser Ausführungsform
sind als Weißabgleichmodi
ein automatischer Weißabgleichmodus,
ein voreingestellter Weißabgleichmodus
und ein manueller Weißabgleichmodus
vorgesehen.
-
Bei
dem automatischen Weißabgleichmodus wird
der Weißabgleich
basierend auf der Farbtemperatur einer Lichtquelle eingestellt,
die durch den Weißabgleichsensor 3 erfasst
worden ist. Der automatische Weißabgleichmodus startet, wenn
der Nutzer den Modus durch Betätigen
des Modus-Drehrades 7 festlegt. Im Schritt S101 des Ablaufplans
nach 5 erkennt die CPU 100, dass als Weißabgleichmodus
der automatische Weißabgleichmodus
ausgewählt
ist. Im Schritt S102 erhält
die CPU 100 die erfasste Farbtemperatur der Lichtquelle
von dem Weißabgleichsensor 3.
Im Schritt S103 sieht die CPU 100 basierend auf der Farbtemperatur
in einer Referenztabelle nach, die erzeugt und in einem Speicher gespeichert
worden ist. Die Referenztabelle enthält Kennzahlen von Speicherzeiten
zum Speichern elektrischer Ladungen korrespondierend mit jeder einzelnen
in den RGB-CCDs 26, 27 und 28 zu speichernden
Farbkomponente (Farbkomponente R, Farbkomponente G, Farbkomponente
B). Im Schritt S104 steuert die CPU 100 die Speicherzeit
für jedes
der RGB-CCDs 26, 27 und 28 individuell.
Im Schritt S105 gibt jedes der RGB-CCDs 26, 27 und 28 entsprechende
Bildsignale aus. Mit Hilfe des obigen Prozesses werden die von dem
R-CCD 27, G-CCD 28 und B-CCD 26 erhaltenen
Bildsignale von einigen der Einheiten verarbeitet, z.B. von der
Signalverarbeitungsschaltung 113, wobei das ausgegebene
Bild als ein an die Farbtemperatur der Lichtquelle angepasstes Bild
repräsentiert
bzw. dargestellt wird.
-
Bei
dem voreingestellten Weißabgleichmodus
wird der Weißabgleich
basierend auf einer durch den Nutzer ausgewählten Einstellungen angepasst, die
aus verschiedenen voreingestellten von den Farbtemperaturen von
Lichtquellen abhängigen Farbtemperatureinstellungen
ausgewählt
sind, wobei die Lichtquellen beispielsweise eine Glühfadenlampe,
eine fluoreszierende Lampe und die Sonne sind. 6 zeigt
einen Ablaufplan, der den Anpassvorgang des voreingestellten Weißabgleichs
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung verdeutlicht. Im Schritt S201 erkennt die CPU 100, dass
als Weißabgleichmodus
der voreingestellte Weißabgleichmodus
ausgewählt
ist. Im Schritt S202 erhält
die CPU 100 die Farbtemperatur der Lichtquelle, die durch
eine Bedienhandlung des Nutzers mit Hilfe des vorderen Wählrades 8 und
der Modustasten 11 festgelegt worden sind. Im Schritt S203
nimmt die CPU 100 Bezug auf eine erzeugte und in einem
Speicher gespeicherte Referenztabelle mit verschiedenen Kennzahlen
und/oder Verhältnissen
von Speicherzeiten der in jedem der RGB-CCDs 26, 27 und 28 zu
speichernden Ladungen basierend auf der Farbtemperatur. Im Schritt
S204 steuert die CPU 100 die Speicherzeit für jedes
der RGB-CCDs 26, 27 und 28 individuell
in gleicher Weise wie im Schritt S104 für den automatischen Weißabgleichmodus
beschrieben worden ist. Im Schritt S205 gibt jedes der RGB-CCDs 26, 27 und 28 entsprechende
Bildsignale aus. Mit Hilfe des obigen Prozesses wird das ausgegebene
Bild als an die Farbtemperatur der Lichtquelle angepasstes Bild
ausgegeben und dargestellt.
-
Bei
dem manuellen Weißabgleichmodus wird
der Weißabgleich
manuell durch den Nutzer durch Betätigen des vorderen Wählrades 8 und
der Modustasten 11 eingestellt und angepasst. In 7 ist
ein Ablaufplan gezeigt, der einen manuellen Weißabgleicheinstellvorgang bei
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
veranschaulicht. Im Schritt S301 erkennt die CPU 100, dass
als Weißabgleichmodus
der manuelle Weißabgleichmodus
ausgewählt
ist. Im Schritt S302 erhält
die CPU die Information, die angibt, dass eine der RGB-Einstelltasten 9R, 9G und 9B gedrückt worden
ist. Im Schritt S303 erhält
die CPU weiterhin Informationen, die angeben, dass das rückseitige
Wählrad 14 gedreht
worden ist. Im Schritt S304 steuert die CPU die Speicherzeit des CCD
für die
Farbe, die durch die gedrückte
Taste festgelegt ist, mit einem Wert, der der Drehung des rückseitigen
Wählrades 14 entspricht.
Für die
anderen Farbkomponenten wiederholt die CPU 100 nach einer
entsprechenden Betätigung
der weiteren RGB-Einstelltasten 9R, 9G, 9B die
Schritte S302, S303 und S304. Im Schritt S305 gibt jedes der RGB-CCDs 26, 27 und 28 entsprechende
Bildsignale aus. Mit dem beschriebenen Ablauf wird das ausgegebene
Bild als Bild mit manuell eingestelltem Weißabgleich dargestellt.
-
Wenn
der Weißabgleich
manuell eingestellt wird, kann ein Histogrammfenster 10a zum
Angeben der spektralen Verteilung der RGB-Anteile im Haupt-LCD 10 gezeigt
werden. 8 zeigt ein Beispiel des Histogramms,
das auf dem Haupt-LCD
der Digitalkamera gemäß der Ausführungsform
der Erfindung überlagert
ist. Bei dieser Konfiguration wird dem Nutzer ermöglicht,
ein Histogramm jeder RGB-Farbe
zu sehen, das mit dem Wert der Verdrehung des rückseitigen Wählrades 14 übereinstimmt und
den Weißabgleich
auf einen gewünschten
Wert einzustellen. Dadurch kann Rauschen der Farbsignale, das herkömmlich durch
eine Vergrößerung der Verstärkungswerte
vergrößert wird,
begrenzt werden, selbst wenn der Weißabgleich manuell eingestellt
wird.
-
Zweite Ausführungsform
-
9 zeigt
ein Blockdiagramm, das eine elektrische Konfiguration einer Digitalkamera
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. Die äußere Gestaltung der Digitalkamera der
zweiten Ausführungsform
ist gleich der Gestaltung, die für
die erste Ausführungsform
gezeigt worden ist (vgl. 1 und 2). Bei
dieser Ausführungsform
wird auf die Konfiguration, die mit der Konfiguration des ersten
Ausführungsbeispiels übereinstimmt,
mit Hilfe derselben Bezugszeichen Bezug genommen, wobei auf deren
wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Bei der zweiten Ausführungsform
enthält
eine Bilderfassungseinheit 20A einzelne MOS-Bilderfassungselemente
(CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor). In 10 ist
ein Schaltplan dargestellt, der die Schaltung der Bilderfassungseinheit
der Digitalkamera gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht. Bei dem MOS-Bilderfassungselement
enthält
jede Fotoempfangszelle ZELLE eine Fotodiode FD und einen Vertikaltransistor
(d.h. einen V-MOS) als Schalteinheit zum Ausgeben der in der Fotodiode
FD gespeicherten elektrischen Ladungen, wobei eine Vielzahl von
Fotoempfangszellen ZELLE in einer Matrix angeordnet und ausgerichtet
ist. In einem Fotoempfangspfad jeder Fotodiode ist jeweils ein roter
Farbfilter, ein grüner
Farbfilter oder ein blauer Farbfilter (nicht dargestellt) eingefügt. Durch
diese Filter wird jeder Fotoempfangszelle ZELLE zugewiesen, den korrespondierenden
Farbanteil des Lichts zu empfangen und zu erfassen. Bei dieser Ausführungsform sind
vier benachbarte Fotoempfangszellen ZELLE als Einheit konfiguriert,
die zwei Grün-Empfangszellen
(nachfolgend als G-Zellen bezeichnet), eine Rot-Empfangszelle (nachfolgend
als R-Zelle bezeichnet) und eine Blau-Empfangszelle (nachfolgend als
B-Zelle bezeichnet)
umfassen. Eine Vielzahl solcher Einheiten sind in einer Matrix angeordnet
und ausgerichtet.
-
Die
Gate-Anschlüsse
der V-MOS-Transistoren sind entsprechend mit dem jeweiligen vertikalen R-Schieberegister 201,
mit dem vertikalen G-Schieberegister 202 und mit dem vertikalen
B-Schieberegister 203 verbunden. Die Gate-Anschlüsse sind
geöffnet,
wobei jede der der jeweiligen Farbkomponenten zugeordneten Fotoempfangszellen
basierend auf vertikalen Startimpulsen R-VSP, G-VSP und B-VSP, die
jedem der vertikalen RGB-Schieberegister 201, 202 und 203 synchronisiert
mit einem Vertikaltakt V-CLK zugeführt werden, vertikal sequenziell
ausgewählt
und aktiviert wird. Dadurch speichert jede Fotoempfangszelle ZELLE
die während
des Zeitraums zwischen dem Abschalten des V-MOS-Transistors und
dem Wiedereinschalten des V-MOS-Transistors durch die Fotodiode
FD erzeugten Ladungen. Die Drain-Anschlüsse der jeweiligen V-MOS-Transistoren
sind jeweils mit den Ausgängen
für jede
der Farben R-OUT, G-OUT und B-OUT über horizontale Transistoren
H-MOS verbunden. Die Gate-Anschlüsse
der horizonta len Transistoren H-MOS sind entsprechend mit jedem
der horizontalen R-Schieberegister 204,
horizontalen G-Schieberegister 205 und horizontalen B-Schieberegister 206 verbunden.
Die Gate-Anschlüsse
sind geöffnet
und jede der Fotoempfangszellen, die mit jeweils einer Farbkomponente
korrespondieren, werden horizontal sequenziell ausgewählt und
basierend auf horizontalen Startimpulsen R-HSP, G-HSP und B-HSP
aktiviert, die jedem horizontalen RGB-Schieberegister 204, 205 und 206 synchronisiert
mit dem horizontalen Takt H-CLK zugeführt werden.
-
Die
vertikalen und horizontalen RGB-Schieberegister 201 bis 206 sind
entsprechend durch R-MOS-Treiber 117A, G-MOS-Treiber 118A und B-MOS-Treiber 119A gesteuert,
die durch den mit Hilfe des Taktgebers 116 erzeugten Takt
gesteuert werden. Die CPU 100 steuert die RGB-MOS-Treiber 117A, 118A und 119A basierend
auf dem vom Nutzer mit Hilfe des vorderen Wählrades 8 und der
Modus-Tasten 11 festgelegten Weißabgleichsmodus.
-
Wie
oben beschrieben, können
zeitliche Abläufe
zum Aktivieren der vertikalen Transistoren V-MOS jeder RGB-Empfangszelle
durch Steuern der vertikalen RGB-Schieberegister 201, 202 und 203 gesteuert
werden. Dadurch kann die Speicherzeit für elektrische Ladungen in den
Fotodioden FD in jeder Zelle gesteuert werden. Dadurch wird durch
Verzögern
des zeitlichen Ablaufs (des Zeittakts) zum Aktivieren der vertikalen
Transistoren V-MOS die Speicherzeit der Fotodioden FD verlängert und
durch Verkürzen
des zeitlichen Ablaufs (des Zeittakts) zum Aktivieren der vertikalen
Transistoren V-MOS wird die Speicherzeit verkürzt. Der zeitliche Ablauf kann
unabhängig
für R,
G und B durch jedes der RGB-Schiebe-register 201, 202 und 203 eingestellt
werden, wodurch die Speicherzeit der Fotoempfangszellen einer Farbe
keine Auswirkungen auf die Speicherzeit der Fotoempfangszellen anderer
Farben hat. Dadurch kann Rauschen der von den Vertikaltransistoren V-MOS
ausgegebenen Bildsignale gesteuert werden, ohne das Rauschniveau
zu erhöhen.
-
Ebenso
wie bei der ersten Ausführungsform kann
bei der zweiten Ausführungsform
der Weißabgleich
basierend auf dem Modus entsprechend einem in den 5 bis 7 gezeigten
Ablaufplan eingestellt werden, wobei als Modus ein automatischer
Weißabgleichmodus,
ein voreingestellter Weißabgleichmodus
oder ein manueller Weißabgleichmodus
auswählbar
ist, der durch den Nutzer in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform festgelegt
wird. Jedoch sollte beachtet werden, dass bei der zweiten Ausführungsform
zum Steuern der Speicherzeit für
jedes Bildsignal für
jede der RGB-Farben die Speicherzeit durch jeden der vertikalen
Transistoren V-MOS für
jede RGB-Farbe unabhängig
voneinander gesteuert wird. Weiterhin sollte beachtet werden, dass
in den 5 bis 7 das CCD gemäß der ersten
Ausführungsform
entsprechend durch die Transistoren MOS ersetzt wird. Durch diese
Konfiguration kann das Rauschen der Farbsignale, das herkömmlich beim
Erhöhen
der Verstärkungswerte
vergrößert wird,
selbst dann begrenzt werden, wenn der Weißabgleich manuell eingestellt
wird, wobei Bilder mit einem geeigneten Weißabgleich ausgegeben werden
können.
Es sollte beachtet werden, dass bei der zweiten Ausführungsform
die Bilderfassungseinheit ein Bilderfassungselement enthält, wodurch
vorteilhafter Weise eine verkleinerte Digitalkamera bereitgestellt
werden kann und die Produktionskosten reduziert werden können.
-
Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird der Weißabgleich
im manuellen Weißabgleichmodus
durch Drücken
einer der RGB-Einstelltasten 9R, 9G und 9B eingestellt,
um die einzustellende Farbkomponente festzulegen und das rückseitige
Wählrad 14 entsprechend
zu drehen. Jedoch ist die Erfindung nicht auf eine solche Konfiguration
beschränkt.
Die einzustellenden Farbkomponenten können auch durch Drücken einer
Belichtungseinstelltaste nacheinander festgelegt werden, um von einer
RGB-Farbe zur anderen zu schalten. In diesem Fall ist eine Belichtungseinstelltaste
erforderlich, wobei die drei RGB-Einstelltasten 9R, 9G und 9B nicht erforderlich
sind, wodurch die Anzahl der für
die Kamera erforderlichen Tasten reduziert werden kann. Optional
können
die einzustellenden Farbkomponenten durch Betätigen eines Drehrades oder
durch Bedienhandlungen basierend auf einer mit Hilfe eines der LCDs
gezeigten Anzei gen festgelegt werden. Ferner wird angemerkt, dass
die Anordnung der RGB-Prismen 21, 22 und 23 der
Bilderfassungseinheiten 20 nicht auf eine im Zusammenhang
mit der ersten Ausführungsform
beschriebene Anordnung beschränkt
ist. Das G-Prisma 23 kann insbesondere mit einem reflektierenden
dichroitischen Filter versehen werden und an der Oberseite angeordnet
werden oder das R-Prisma 22 kann
an der Oberseite angeordnet werden. Die Oberseite ist dabei vorzugsweise
die Eintrittsseite des dichroitischen Prismas, in die das zu zerlegenden
Lichts in die Prismenanordnung eintritt.