JP2000032488A

JP2000032488A - 電子スチルカメラ

Info

Publication number: JP2000032488A
Application number: JP10207211A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takashima; 進高島; Takeharu Takeuchi; 丈晴竹内
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-07-07
Filing date: 1998-07-07
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な色温度を保持し、手動又は自動で色温
度を選択してホワイトバランスに適用することにより、
画像中の特定色の割合に左右されることなく適正なホワ
イトバランスを行う。【解決手段】色温度に基づいてホワイトバランスを行
う電子スチルカメラにおいて、被写体を照明する様々な
光源の色温度を保持するテーブル、前記テーブル内の色
温度を選択する選択手段、該選択手段によって選択され
た色温度を前記ホワイトバランスに適用する適用手段を
備える。撮影時の照明状況に応じた適切な色温度をテー
ブルから選択でき、画像中の特定色の割合に左右される
ことなく適正なホワイトバランスを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子スチルカメラ
に関し、特に、光源の色温度に応じて適正なホワイトバ
ランス調整を行うようにした電子スチルカメラに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラー撮影を行う場合、被写体に当てる
光、すなわち、照明の種類が問題になる。肉眼で見る場
合は自動的に周囲光に順応して補正してしまうので不自
然に感じることは少ないが、カラーカメラでは忠実に３
色分解して色を再現するため、例えば、太陽光の下で撮
影する場合と、白色ランプの照明下で撮影する場合とで
は、当然のことながら色のバランスが変わってくる。

【０００３】図６は、国際照明委員会（Ｃ．Ｉ．Ｅ．）
によって定められた標準照明光源のうちの「Ａ光源」、
「Ｂ光源」及び「Ｃ光源」のエネルギー分布図である。
ここに、Ａ光源は、色温度２８５６Ｋ（ｔ₆₈）に相当す
る標準照明光源であり、例えば、同温度のガス入りタン
グステン電球からの放射測色の計算には、この放射の分
光エネルギー分布をブランクの放射式（Ｃ₂＝１．４３
５０cmＫ，Ｔ＝２８５６Ｋ）で計算して求める。Ｂ光源
は、Ａ光源からの放射を所定の二層溶液からなる二重フ
ィルターに通したもので、その分光エネルギー分布はＡ
光源のそれに二重フィルターの分光透過率を各波長ごと
に乗じて得られる。これは正午の太陽光とほぼ同性質で
色温度は約４８７４Ｋに相当する。Ｃ光源もＢ光源と同
様の二重フィルター（但し二層溶液の成分が異なる）を
用いて得られたものであり、これは青空光を含む太陽光
とほぼ同性質で色温度は約６７７４Ｋに相当する。

【０００４】今、Ａ光源で照明された白色ボードの色バ
ランスを考える。光の三原色は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）であり、各々の波長はＲ≒７８０ｎｍ、Ｇ≒５５
０ｎｍ、Ｂ≒４９０ｎｍであるから、これを図６に当て
はめると、Ａ光源では、青色のエネルギーＥ_Bが最小、
赤色のエネルギーＥ_Rが最大、緑色のエネルギーＥ_Gが中
間となり、被写体の色（白色）を正確に再現するには、
各色のエネルギーを揃えるための補正、すなわち、ホワ
イトバランスを行わなければならず、例えば、Ｅ_Gを基
準にして、Ｅ_G＝αＥ_R＝βＥ_B を満たすバランス係数（α、β）を設定する。

【０００５】ところで、この補正方法は、特定の色温度
（上記の例ではＡ光源の色温度：２８５６Ｋ）に基づく
ものであり、他の色温度ではバランス係数が不適切とな
るため、被写体の色を正確に再現できないという不都合
がある。そこで、従来の電子スチルカメラにおいては、
「多くの色を混ぜ合わせると無彩色になる」という光混
合の性質を利用し、撮影された画像の各画素の色情報を
積分してその積分値がゼロになるように赤色と青色のゲ
イン（上記のα、βに対応）を能動的に調節することが
行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記光
混合の性質を利用したホワイトバランス調節にあって
は、特定の色の割合が大きい画像、例えば、赤色の郵便
ポストを大写しにしたような画像の場合、その画像の積
分値が赤色側にシフトするために、赤色のゲインが過剰
に抑制される方向の補正となってしまい、その結果、赤
色成分が損なわれた不自然な画像に過補正されてしまう
という問題点がある。

【０００７】そこで本発明は、様々な色温度を保持し、
手動又は自動で色温度を選択してホワイトバランスに適
用することにより、画像中の特定色の割合に左右される
ことなく適正なホワイトバランスを行うことを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
撮影対象の被写体を照明する光源の色温度に基づいて該
被写体の像に含まれる光の三原色のエネルギー配分を調
節するホワイトバランス調節手段を有する電子スチルカ
メラにおいて、被写体を照明する様々な光源の色温度を
保持する保持手段と、前記保持手段内の色温度を選択す
る選択手段と、該選択手段によって選択された色温度を
前記ホワイトバランス調節手段に適用する適用手段と、
を備えたことを特徴とする。請求項２記載の発明は、請
求項１記載の発明において、前記選択手段は、写真レン
ズを通した画像又はカメラ本体の上面に装着された画像
検出器若しくは光センサの検出信号に基づいて前記保持
手段内の色温度を選択することを特徴とする。請求項３
記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記選択
手段は、カメラ本体の内部時計やカレンダー機能から得
られる時刻情報及び／又は日付情報、若しくは、入力手
段によって人為的に入力された季節、時間及び／又は天
候の指定情報に基づいて前記保持手段内の色温度を選択
することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら説明する。電子スチルカメラは、写真
レンズを通った被写体の像を二次元のイメージセンサ
（一般にＣＣＤ：charge coupled device）で映像信号
に変換し、その映像信号を液晶ディスプレイに表示した
り、不揮発性の半導体メモリに記憶したりするものであ
る。このカメラは、その場で画像を再生できる、遠隔地
に画像を転送できるなど従来型のフィルムカメラにない
数々の特長を持っており、公私を問わず様々な分野で多
用されているが、特に、昨今では、１００万画素を越え
る安価なＣＣＤの出現に伴って、きわめて高精細な画像
を記録できるものも数多く出回っており、もはや、従来
型カメラの画質に引けを取らないレベルに達してきた。

【００１０】図１は、電子スチルカメラの外観図であ
る。図示の電子スチルカメラ１０は、特に限定しない
が、本体部１１と、本体部１１に回動可能に取り付けら
れたカメラ部１２とに分かれており、カメラ部１２の前
面（図面の裏面側）には図示を略した写真レンズが装着
されている。写真レンズの後ろには、これも図示を略し
たＣＣＤが取り付けられており、後述の記録モードの際
に、写真レンズから取り込まれた被写体の像を映像信号
に変換して、高解像度のフレーム画像を生成できるよう
になっている。一方、本体部１１には、画像（構図調整
のためのスルー画像や記録済みのキャプチャー画像）を
確認するための平面表示装置、例えば、液晶ディスプレ
イ１３が取り付けられているほか、シャッターキー１４
を始めとする各種の操作キー類が適宜の位置に取り付け
られている。操作キーの種類や呼び方は製造会社や機種
によってまちまちであり一意に特定できないが、例え
ば、プラスキー１５、マイナスキー１６、メニューキー
１７（選択手段、入力手段）、電源スイッチ１８、ディ
スプレイキー１９、記録モードキー２０、セルフタイマ
ーキー２１、ストロボモードキー２２、ＲＥＣ／ＰＬＡ
Ｙキー２３などであり、これら各キーの機能（役割）
は、以下のとおりである。

【００１１】（１）シャッターキー１４：記録モード時
には、その名のとおり“シャッターキー"（半押しで露
出とフォーカスを固定し、全押しで画像をキャプチャー
する）として働くキーであるが、記録モードや再生モー
ド（キャプチャー画像を再生したり他の機器に出力した
りするモード）時にメニューキー１７が押された場合に
は、液晶ディスプレイ１３に表示された様々な選択項目
を了解するためのＹＥＳキーとしても働くマルチ機能キ
ーである。（２）プラスキー１５：再生画像を選択したり、各種シ
ステム設定を選択したりするために用いられるキーであ
る。“プラス"は、その選択方向を意味し、画像選択の
場合であれば最新画像の方向、システム設定選択の場合
であれば液晶ディスプレイ１３の走査方向である。（３）マイナスキー１６：方向が逆向きである以外、プ
ラスキーと同じ機能である。

【００１２】（４）メニューキー１７：各種システム設
定を行うためのキーである。再生モードにおいては、デ
リートモード（画像の消去モード）をはじめとした各種
項目を液晶ディスプレイ１３に表示し、記録モードにお
いては、画像の記録に必要な、例えば、記録画像の精細
度やオートフォーカスのオンオフなどに加え、さらに、
本実施の形態では、“天候切り換えモード"の選択項目
（図４参照）を液晶ディスプレイ１３に表示する。（５）電源スイッチ１８：カメラの電源をオンオフする
スイッチである。（６）ディスプレイキー１９：液晶ディスプレイ１３に
表示された画像に様々な情報をオーバラップ表示するた
めのキーであり、例えば、記録モードでは、残り撮影可
能枚数や撮影形態（通常撮影、パノラマ撮影等）などの
情報をオーバラップ表示し、再生モードでは、再生画像
の属性情報（ページ番号や精細度等）をオーバラップ表
示する。

【００１３】（７）記録モードキー２０：記録モード時
のみ使用可能になるキーである。通常撮影やパノラマ撮
影等を選択する。（８）セルフタイマーキー２１：セルフタイマー機能を
オンオフするキーである。（９）ストロボモードキー２２：ストロボに関する様々
な設定、例えば、強制発光させたり、発光を禁止した
り、赤目を防止したりするキーである。（１０）ＲＥＣ／ＰＬＡＹキー２３記録モードと再生モ
ードを切り替えるためのキーである。この例では、スラ
イドスイッチになっており、上にスライドすると記録モ
ード、下にスライドすると再生モードになる。

【００１４】図２は、本実施の形態における電子スチル
カメラのブロック図である。なお、本実施の形態の電子
スチルカメラは、自動露光機能及び自動焦点機能付きで
あり、これらの機能に特有の要素（例えば、光量測定用
センサ、測距センサ、オートフォーカス用駆動機構及び
これらの制御機構など）を備えているが、図示の簡単化
のためにブロック図には記載していない。図２におい
て、３０は写真レンズ、３１はＣＣＤ（イメージセン
サ）、３２は水平・垂直ドライバ、３３はタイミング発
生器（ＴＧ：Timing Generator）、３４はサンプルホー
ルド回路、３５はアナログディジタル変換器、３６はカ
ラープロセス回路、３７はＤＭＡコントローラ、３８は
ＤＲＡＭインターフェース、３９はＤＲＡＭ（保持手
段）、４０はフラッシュメモリ、４１はＣＰＵ（ホワイ
トバランス調節手段、選択手段、適用手段）、４２はＪ
ＰＥＧ回路、４３はＶＲＡＭ、４４はＶＲＡＭコントロ
ーラ、４５はディジタルビデオエンコーダ、４６はキー
入力部、４７はバスである。

【００１５】これら各部の機能は、概ね以下のとおりで
ある。（Ａ）写真レンズ３０：ＣＣＤ３１の受光面上に被写体
の像を結ばせるためのものであり、自動焦点機能のため
の焦点合わせ機構を備えている。なお、ズーム機能を備
えたり、沈胴式であったりしてもよい。（Ｂ）ＣＣＤ３１：電荷をアレイ状に転送する固体撮像
デバイスである。電荷結合素子とも呼ばれる。アナログ
遅延線などに用いられるものもあるが、本明細書では、
特に、二次元の光学情報を時系列（シリアル列）の電気
信号に変換する固体のイメージセンサーを指す。

【００１６】一般にＣＣＤは、多数の光電変換素子をア
レイ状に並べた光電変換部と、光電変換素子の出力電荷
を蓄積する電荷蓄積部と、電荷蓄積部の電荷を所定の方
式で読み出す電荷読み出し部とから構成されており、光
電変換素子の一つ一つが画素になる。例えば、有効画素
数が１００万画素のＣＣＤでは、少なくともアレイの桝
目が１００万個並んでいることになる。以下、説明の都
合上、図示のＣＣＤ３１の有効画素数を１２８０×９６
０とする。すなわち、行方向（横方向）に１２８０個、
列方向（縦方向）に９６０個の画素で構成された、１２
８０列×９６０行のアレイ構造を有しているとする。

【００１７】なお、本実施の形態のＣＣＤ３１はカラー
ＣＣＤである。一般にＣＣＤの画素情報そのものは色情
報を持っていないため、カラーＣＣＤでは前面に色フィ
ルター（光の三原色を用いた原色フィルター又は色の三
原色を用いた補色フィルター）を装着する。また、ＣＣ
Ｄは、電荷の読み出し方式によって二つのタイプに分け
ることができる。第１は、信号を読み出すときに画素を
一つずつ飛ばす「飛び越し読み出し方式」（インターレ
ースＣＣＤとも言う）のタイプであり、第２は、全画素
を順番に読み出す「全面読み出し方式」（プログレッシ
ブＣＣＤとも言う）のタイプである。電子スチルカメラ
では第２のタイプがよく用いられるものの、昨今の１０
０万画素を越えるメガピクセル級の電子スチルカメラで
は第1のタイプが用いられることもある。以下、説明の
便宜上、本実施の形態のＣＣＤ３１は、第２のタイプ
（全面読み出し方式）とする。

【００１８】（Ｃ）水平・垂直ドライバ３２とタイミン
グ発生器３３：ＣＣＤ３１の読み出しに必要な駆動信号
を生成する部分であり、本実施の形態のＣＣＤ３１は、
全面読み出し方式と仮定されているから、ＣＣＤ３１の
各列を次々に指定しながら行単位に画素の情報を転送す
る（読み出す）ことができる駆動信号、要するに、１２
８０列×９６０行のアレイ構造の左上から右下の方向
（この方向はテレビジョンの走査方向に類似する）に画
素情報をシリアルに読み出すための水平・垂直それぞれ
の駆動信号を生成するものである。（Ｄ）サンプルホールド回路３４：ＣＣＤ３１から読み
出された時系列の信号（この段階ではアナログ信号であ
る）を、ＣＣＤ３１の解像度に適合した周波数でサンプ
リング（例えば、相関二重サンプリング）するものであ
る。なお、サンプリング後に自動利得調整（ＡＧＣ）を
行うこともある。（Ｅ）アナログディジタル変換器３５：サンプリングさ
れた信号をディジタル信号に変換するものである。

【００１９】（Ｆ）カラープロセス回路３６：アナログ
ディジタル変換器３５の出力から輝度・色差マルチプレ
クス信号（以下、ＹＵＶ信号と言う）を生成する部分で
ある。ＹＵＶ信号を生成する理由は、次のとおりであ
る。アナログディジタル変換器３５の出力は、アナログ
かディジタルかの違い及びサンプリングやディジタル変
換の誤差を除き、実質的にＣＣＤ３１の出力と一対一に
対応し、光の三原色データ（ＲＧＢデータ）そのもので
あるが、このデータはサイズが大きく、限られたメモリ
資源の利用や処理時間の点で不都合をきたす。そこで、
何らかの手法で多少なりともデータ量の削減を図る必要
がある。ＹＵＶ信号は、一般にＲＧＢデータの各要素デ
ータ（Ｒデータ、Ｇデータ、Ｂデータ）は輝度信号Ｙに
対して、Ｇ−Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの三つの色差信号で表
現できるうえ、これら三つの色差信号の冗長を取り除け
ば、Ｇ−Ｙを転送しなくてもよく、Ｇ−Ｙ＝α（Ｒ−
Ｙ）−β（Ｂ−Ｙ）で再現できる、という原理に基づく
一種のデータ量削減信号と言うことができる。ここで、
αやβは合成係数である。

【００２０】なお、ＹＵＶ信号をＹＣｂＣｒ信号（Ｃｂ
とＣｒはそれぞれＢ−ＹとＲ−Ｙ）と言うこともある
が、本明細書ではＹＵＶ信号に統一することにする。ま
た、ＹＵＶ信号の信号フォーマットは、輝度信号と二つ
の色差信号のそれぞれを独立して含む“コンポーネン
ト"と呼ばれる固定長の三つのブロックで構成されてお
り、各コンポーネントの長さ（ビット数）の比をコンポ
ーネント比と言う。変換直後のＹＵＶ信号のコンポーネ
ント比は１：１：１であるが、色差信号の二つのコンポ
ーネントを短くする、すなわち、１：ｘ：ｘ（但し、ｘ
＜１）とすることによってもデータ量を削減できる。こ
れは、人間の視覚特性は輝度信号よりも色差信号に対し
て鈍感であると言うことを利用したものである。

【００２１】（Ｇ）ＤＭＡコントローラ３７：カラープ
ロセス回路３６とＤＲＡＭ３９（正確にはＤＲＡＭイン
ターフェース３８）との間のデータ転送をＣＰＵ４１の
介在なしに行うものであり、いわゆるダイレクト・メモ
リ転送（ＤＭＡ：direct memory access）を行うもので
ある。ＤＭＡＣと略すこともある。一般にＤＭＡＣは、
小型コンピュータシステムなどにおいて、ＣＰＵやＩ／
Ｏプロセッサの代わりに、メモリ−メモリ間又はメモリ
−Ｉ／Ｏ間のデータ転送を制御するもので、データ転送
に必要なソース・アドレスやデスティネーション・アド
レスを生成するとともに、ソースの読み出しサイクルや
デスティネーションの書込みサイクルなどを駆動するも
のであり、ＣＰＵ又はＩ／Ｏプロセッサは、初期アドレ
ス、サイクルの種類及び転送サイズなどをＤＭＡＣに設
定した後、制御をＤＭＡＣに移管する。データ転送は、
Ｉ／Ｏ装置やＩ／ＯプロセッサなどからのＤＭＡ転送要
求信号を受け付けてから開始する。（Ｈ）ＤＲＡＭインターフェース３８：ＤＲＡＭ３９と
ＤＭＡコントローラ３７の間の信号インターフェース、
及びＤＲＡＭ３９とバス４７の間の信号インターフェー
スをとるものである。

【００２２】（Ｉ）ＤＲＡＭ３９：書き換え可能な半導
体メモリの一種である。一般にＤＲＡＭは、記憶内容を
保持するために、データの再書込み（リフレッシュ）を
ダイナミックに行う点で、スタティックＲＡＭ（ＳＲＡ
Ｍ）と相違するが、ＳＲＡＭと比べて書込みや読み出し
速度が劣るものの、ビット単価が安く、大容量の一時記
憶を安価に構成できることから、特に電子スチルカメラ
に好適である。但し、本発明では、ＤＲＡＭに限定しな
い。書き換え可能な半導体メモリであればよい。（Ｊ）フラッシュメモリ４０：書き換え可能な読み出し
専用メモリ（ＰＲＯＭ：programmable read only memor
y）のうち、電気的に全ビット（又はブロック単位）の
内容を消して内容を書き直せるものを指す。フラッシュ
ＥＥＰＲＯＭ（flash electrically erasableＰＲＯ
Ｍ）とも言う。本実施の形態におけるフラッシュメモリ
４０は、カメラ本体から取り外せない固定型であっても
よいし、カード型やパッケージ型のように取り外し可能
なものであってもよい。なお、フラッシュメモリ４０
は、内蔵型であれ取り外し可能型であれ、所定の形式で
初期化（フォーマット）されている必要がある。初期化
済みのフラッシュメモリ４０には、その記憶容量に応じ
た枚数の画像を記録できる。

【００２３】（Ｋ）ＣＰＵ４１：所定のプログラムを実
行してカメラの動作を集中制御するものである。プログ
ラムは、ＣＰＵ４１の内部のインストラクションＲＯＭ
に書き込まれており、記録モードでは、そのモード用の
プログラムが、また、再生モードでは、そのモード用の
プログラムがインストラクションＲＯＭからＣＰＵ４１
の内部のＲＡＭにロードされて実行される。（Ｌ）ＪＰＥＧ回路４２：ＪＰＥＧの圧縮と伸長を行う
部分である。ＪＰＥＧの圧縮パラメータは圧縮処理の都
度、ＣＰＵ４１から与えられる。なお、ＪＰＥＧ回路４
２は処理速度の点で専用のハードウェアにすべきである
が、ＣＰＵ４１でソフト的に行うことも可能である。

【００２４】なお、ＪＰＥＧとは、joint photographic
experts groupの略であり、カラー静止画（２値画像や
動画像を含まないフルカラーやグレイスケールの静止
画）の国際符号化標準である。ＪＰＥＧでは、圧縮され
たデータを完全に元に戻すことができる可逆符号化と、
元に戻せない非可逆符号化の二つの方式が定められてい
るが、殆どの場合、圧縮率の高い後者の非可逆符号化が
用いられている。ＪＰＥＧの使い易さは、圧縮に用いら
れるパラメータ（圧縮パラメータ）を調節することによ
って、符号化に伴う画質劣化の程度を自在に変えられる
点にある。すなわち、符号化側では、画像品質とファイ
ルサイズのトレードオフの中から適当な圧縮パラメータ
を選択できるし、あるいは、復号化側では、品質を多少
犠牲にして復号スピードを上げたり、時間はかかっても
最高品質で再生したりするなどの選択ができる点で使い
易い。ＪＰＥＧの実用上の圧縮率は、非可逆符号の場合
で、およそ１０：１から５０：１程度である。一般的に
１０：１から２０：１であれば視覚上の劣化を招かない
が、多少の劣化を許容すれば３０：１から５０：１でも
十分実用に供する。ちなみに、他の符号化方式の圧縮率
は、例えば、ＧＩＦ（graphics interchange format）
の場合で５：１程度に留まるから、ＪＰＥＧの優位性は
明らかである。

【００２５】（Ｍ）ＶＲＡＭ４３：いわゆるビデオＲＡ
Ｍであり、スルー画像や再生画像をＶＲＡＭ４３に書き
込むと、その画像がディジタルビデオエンコーダ４５を
介して液晶ディスプレイ１３に送られ、表示されるよう
になっている。なお、ビデオＲＡＭには、書込み用と読
み出し用の二つのポートを備え、画像の書込みと読み出
しを同時並行的に行うことができるものもあるが、本実
施の形態のＶＲＡＭ４３にも、このタイプのビデオＲＡ
Ｍを用いても構わない。（Ｎ）ＶＲＡＭコントローラ４４：ＶＲＡＭ４３とバス
４７の間及びＶＲＡＭ４３とディジタルビデオエンコー
ダ４５間のデータ転送を制御する部分であり、要する
に、表示用画像のＶＲＡＭ４３への書込みと、同画像の
ＶＲＡＭ４３からの読み出しを制御する部分である。な
お、デュアルポートタイプのビデオＲＡＭを用いれば、
ＶＲＡＭコントローラ４４を不要又は簡素化することも
可能である。

【００２６】（Ｏ）ディジタルビデオエンコーダ４５：
ＶＲＡＭ４３から読み出されたディジタル値の表示用画
像をアナログ電圧に変換するとともに、液晶ディスプレ
イ１３の走査方式に応じたタイミングで順次に出力する
ものである。（Ｐ）キー入力部４６：カメラ本体に設けられた各種キ
ースイッチの操作信号を生成する部分である。（Ｑ）バス４７：以上各部の間で共有されるデータ（及
びアドレス）転送路である。図では省略しているが、各
部の間には所要の制御線（コントロールライン）も設け
られている。

【００２７】ここで、ＤＲＡＭ３９の記憶容量は、以下
の条件を満たさなければならない。第１の条件は撮影画
像の一時的な記憶空間を確保できる容量であるという点
である。この記憶空間は、少なくともカラープロセス回
路３６で生成された高精細な画像の情報（１２８０×９
６０画素の画像情報で且つ１：１：１のコンポーネント
比をもつＹＵＶ信号）を格納できる程度の大きさを持っ
ていなければならない。第２の条件はＣＰＵ４１に必要
な充分な大きさの作業空間を確保できる容量であるとい
う点である。作業空間の大きさはＣＰＵ４１のアーキテ
クチャやＯＳ（オペレーティングシステム）及びそのＯ
Ｓの管理下で実行される各種のアプリケーションプログ
ラムによって決まるので、これらの仕様を検討して過不
足のない適切な大きさにすればよいが、本実施の形態に
おいては、特に、次に述べる“色温度テーブル"を展開
できる充分な容量を持っていなければならない。

【００２８】図３は、色温度テーブルの概念図である。
このテーブルはｎ個（図では２７個）のレコードで構成
されており、各レコードは、「天候」、「季節」、「天
空の状態」、「時間帯」及び「色温度」と便宜的に命名
されたｍ個（図では５個）のフィールドからなってい
る。各フィールドの説明は、以下のとおりである。（ア）天候フィールド：晴天、曇天の区分フィールドで
ある。（イ）季節フィールド：四季の区別フィールドである。
例えば、冬季は１０月から１２月までと１月であり、夏
季は４月から７月までであり、春季と秋季は２月と３月
及び８月と９月である。（ウ）天空の状態フィールド：晴天若しくは曇天におけ
る天空状態の区別フィールドである。このフィールドは
天候フィールドのサブフィールドであり、晴天や曇天を
さらに具体的に細分化して区分するためのフィールドで
ある。なお、図では、晴天フィールドについて、「直射
日光」、「日光＋晴天光」の二つに区分し、また、曇天
フィールドについて、「微雲天光」、「雲量２．５〜
７．５％の晴天」、「雲量１０の曇天光」、「もや、煙
空」、「天空光（晴天光）」の五つに区分しているが、
言うまでもなくこれは一例である。要は、色温度の異な
る天空状態を区分できればよく、望ましくは、一般の人
に理解しやすい簡潔な言葉で区分されているべきであ
る。

【００２９】（エ）時間帯フィールド：日射量の強い日
中とそれ以外の時間帯を区分するフィールドである。例
えば、日中の時間帯は９時から１５時、それ以外の時間
帯は日の出から９時までと１５時から日没までである。
なお、このフィールドは曇天に適用されない。曇天の場
合、日中とそれ以外の時間帯で日射量に大差がないから
である。但し、それでもわずかな差を否めないため、テ
ーブルサイズの増大を許容できるのであれば、曇天にも
適用することが望ましい。（オ）色温度フィールド：以上の各フィールドに対応し
た適正な色温度を格納するフィールドである。例えば、
３月（春季）の１６時（午後４時）現在の天候が晴天
で、且つ日光＋晴天光の場合は色温度６０００Ｋとな
る。言うまでもなく、この色温度は上記条件（秋季、午
後４時、日光＋晴天光）における実測値若しくは計算値
であり、この色温度で各色のゲイン調節を行うことによ
って、適正なホワイトバランスが得られる値である。な
お、図３のテーブルでは、自然光の色温度しか保持して
いないが、これに限らない。蛍光灯や白熱灯などの人工
的な光源も特有の色温度を有しているため、これら人工
光の色温度も含めてもよい。

【００３０】次に、作用を説明する。まず、はじめに画
像の記録と再生の概要を説明する。＜記録モード＞写真レンズ３０の後方に配置されたＣＣ
Ｄ３１が水平・垂直ドライバ３２からの信号で駆動さ
れ、写真レンズ３０で集められた映像が一定周期毎に光
電変換されて１画面分の映像信号が出力される。そし
て、この映像信号がサンプリングホールド回路３４でサ
ンプリングされ、アナログディジタル変換器３５でディ
ジタル信号に変換された後、カラープロセス回路３６で
ＹＵＶ信号が生成される。このＹＵＶ信号は、ＤＭＡコ
ントローラ３７及びＤＲＡＭインターフェイス３８を介
してＤＲＡＭ３９に転送され、ＤＲＡＭ３９への転送完
了後に、ＣＰＵ４１によって読み出され、ＶＲＡＭコン
トローラ４４及びディジタルビデオエンコーダ４５を介
して液晶ディスプレイ１３に送られ表示される。

【００３１】この状態でカメラの向きを変えると、液晶
ディスプレイ１３に表示されている画像の構図が変化
し、適宜の時点（所望の構図が得られた時点）でシャッ
ターキー１４を“半押し"して露出とフォーカスをセッ
トした後、“全押し"すると、ＤＲＡＭ３９に保存され
ているＹＵＶ信号がその時点のＹＵＶ信号で固定され、
かつ液晶ディスプレイ４６に表示されている画像も同時
点の画像に固定される。そして、その時点でＤＲＡＭ３
９に保存されているＹＵＶ信号は、ＤＲＡＭインターフ
ェイス３８を介してＪＰＥＧ回路４２に送られ、Ｙ、Ｃ
ｂ、Ｃｒの各コンポーネント毎に８×８画素の基本ブロ
ックと呼ばれる単位でＪＰＥＧ符号化された後、フラッ
シュメモリ４０に書き込まれ、１画面分のキャプチャー
画像として記録される。

【００３２】＜再生モード＞ＣＣＤ３１からＤＲＡＭ３
９までの経路が停止されるとともに、例えば、シングル
表示モードであれば、最新のキャプチャー画像がフラッ
シュメモリ４０から読み出され、液晶ディスプレイ１３
に送られて表示されるので、プラスキー１５やマイナス
キー１６を押して希望の画像を表示する。

【００３３】＜ホワイトバランスの事前操作と事前処理
＞記録モードの動作は上述のとおりであるが、本実施の
形態における電子スチルカメラ１０は、同モードでの撮
影に先立ち、メニューキー１７を操作してそのときの天
候に応じたモード切り換えを手動で行うようになってい
る。図４は、液晶ディスプレイ１３に表示された“天候
切り換えモード"の選択画面であり、第１の画面（ａ）
はそのときの天候が「晴天」であるか「曇天」であるか
を選択する画面、第２の画面（ｂ）は晴天用の詳細選択
画面、第３の画面（ｃ）は曇天用の詳細選択画面であ
る。例えば、その時の天候が晴天で、且つ、日光+晴天
光であれば、第１の画面（ａ）の晴マークを選択した
後、第２の画面（ｂ）の項目２を選択することになる。
なお、第１〜第３の画面（ａ〜ｃ）の下部に表示されて
文字列「１９９８／３／２５１６：００」は、電子ス
チルカメラ１０の内部時計（カレンダー機能とも言う）
の日時表示であり、図示の例では、西暦１９９８年３月
２５日の１６：００（午後４時）を示している。

【００３４】図５は、本実施の形態におけるホワイトバ
ランスの事前処理を示すフローチャートであり、このフ
ローチャートは、記録モードでシャッターキー１４を全
押しした際に行われるホワイトバランス処理の直前に実
行されるものである。ここで、本実施の形態におけるホ
ワイトバランス（Ｓ７）処理は、任意に与えられる色温
度に対応した適正なバランス係数（例えば、赤色用のゲ
イン係数：α、青色用のゲイン係数：β）を設定し、そ
の係数を用いて、記録モードで撮影された画像の色バラ
ンスをとるというものである。図５において、プログラ
ムを開始すると、まず、天候、季節及び天空状態の各情
報を読み込む（Ｓ１〜Ｓ３）。これらの情報は、上記ホ
ワイトバランスの事前操作（図４参照）により、手動で
選択されたものである。次に、天候が晴天であるか否か
を判定し（Ｓ４）、晴天の場合は電子スチルカメラ１０
の内部時計より現在の日時情報を読み込む（Ｓ５）。そ
して、以上の読込情報に基づいて図３のテーブルを参照
し、適切な色温度をルックアップした後（Ｓ６）、この
色温度を用いてホワイトバランス処理を実行する。

【００３５】例えば、撮影日時が「１９９８／３／２５
１６：００」で、その時の天候が晴天、且つ、日光+
晴天光であれば、すなわち、「晴」、「春季」、「日光
＋晴天光」の組み合わせであれば、図３のテーブルから
色温度６０００Ｋがルックアップされ、この色温度に対
応したゲインで画像の赤色と青色が調節されることにな
る。したがって、テーブルのデータを実験等によって最
適化しておくとともに、上記ホワイトバランスの事前操
作（図４参照）を正しく行えば、適正な色温度に基づい
てホワイトバランスを行うことができ、赤味や青味のな
い自然な色感のカラー画像を得ることができる。

【００３６】＜天空状態の自動設定＞上記実施の形態で
は、天空の状態を手動で設定しているが、使い勝手の向
上や設定ミスの回避などを考慮すると、自動で設定でき
るようにするのが好ましい。例えば、図４の第１の画面
（ａ）で天候マークを設定すると、同画面上に適当なメ
ッセージを表示して“カメラを天空に向ける"（上向き
にする）ことを促すとともに、上向き状態で写真レンズ
を通して取り込まれた天空の画像を評価して天空の状態
を自動判別するようにしてもよい。晴天の場合に太陽に
向かって直射日光を受ければ、相当大きな光量になる
（おそらくＣＣＤ３１の飽和感度に達する）はずである
し、あるいは、晴天光を含む日光を受ければ適当な光量
になるはずである。又は、曇天の場合には雲量に応じた
色調（例えば、雲が少なければ青色の多い色調）の画像
が得られるはずである。したがって、一度天空画像を取
り込んでこれを評価することにより、天空の状態を自動
判別することができ、ホワイトバランスの事前操作を簡
略化（図４の第２及び第３の画面を省略）することがで
きる。

【００３７】なお、コストアップを許容できるのであれ
ば、天空画像を取り込むための専用のＣＣＤをカメラ本
体の上面に設けてもよく、あるいは、精度不足を許容で
きるのであれば、天空の明るさを検出するための光セン
サをカメラ本体の上面に設けてもよい。

【００３８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、撮影対象
の被写体を照明する光源の色温度に基づいて該被写体の
像に含まれる光の三原色のエネルギー配分を調節するホ
ワイトバランス調節手段を有する電子スチルカメラにお
いて、被写体を照明する様々な光源の色温度を保持する
保持手段と、前記保持手段内の色温度を選択する選択手
段と、該選択手段によって選択された色温度を前記ホワ
イトバランス調節手段に適用する適用手段と、を備えた
ので、撮影時の照明状況に応じた適切な色温度を保持手
段から選択でき、画像中の特定色の割合に左右されるこ
となく適正なホワイトバランスを行うことができる。請
求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明におい
て、前記選択手段は、写真レンズを通した画像又はカメ
ラ本体の上面に装着された画像検出器若しくは光センサ
の検出信号に基づいて前記保持手段内の色温度を選択す
るので、天空に向けた写真レンズ又はカメラ本体の上面
に装着された画像検出器若しくは光センサによって天空
の状態を検出し、この検出情報に基づいて保持手段から
の色温度の選択を自動化できる。したがって、使い勝手
を向上でき、且つ、色温度の選択ミスを回避できる。請
求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明におい
て、前記選択手段は、カメラ本体の内部時計やカレンダ
ー機能から得られる時刻情報及び／又は日付情報、若し
くは、入力手段によって人為的に入力された季節、時間
及び／又は天候の指定情報に基づいて前記保持手段内の
色温度を選択するので、ユーザ（撮影者）の判断に基づ
いて保持手段からの色温度を選択でき、特別なセンサ類
（例えば、天空に向けた写真レンズ又はカメラ本体の上
面に装着された画像検出器若しくは光センサなど）を不
要にしてシステムの簡素化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子スチルカメラの外観図である。

【図２】電子スチルカメラのブロック図である。

【図３】色温度テーブルの概念図である。

【図４】天候モードの選択画面の表示状態図である。

【図５】ホワイトバランスのフローチャートである。

【図６】標準光源のエネルギー分布図である。

【符号の説明】

１０電子スチルカメラ１７メニューキー（選択手段、入力手段）３９ＤＲＡＭ（保持手段）４１ＣＰＵ（ホワイトバランス調節手段、選択手段、
適用手段）

フロントページの続きＦターム(参考） 5C066 AA01 BA20 CA08 CA13 CA17 DD07 EA13 EA15 FA02 GA01 GA02 GA05 KE09 KE17 KE19 KF01 KG01 KM02 KM10 KM13 KM17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影対象の被写体を照明する光源の色温
度に基づいて該被写体の像に含まれる光の三原色のエネ
ルギー配分を調節するホワイトバランス調節手段を有す
る電子スチルカメラにおいて、被写体を照明する様々な光源の色温度を保持する保持手
段と、前記保持手段内の色温度を選択する選択手段と、該選択手段によって選択された色温度を前記ホワイトバ
ランス調節手段に適用する適用手段と、を備えたことを特徴とする電子スチルカメラ。
【請求項２】前記選択手段は、写真レンズを通した画
像又はカメラ本体の上面に装着された画像検出器若しく
は光センサの検出信号に基づいて前記保持手段内の色温
度を選択することを特徴とする請求項１記載の電子スチ
ルカメラ。
【請求項３】前記選択手段は、カメラ本体の内部時計
やカレンダー機能から得られる時刻情報及び／又は日付
情報、若しくは、入力手段によって人為的に入力された
季節、時間及び／又は天候の指定情報に基づいて前記保
持手段内の色温度を選択することを特徴とする請求項１
記載の電子スチルカメラ。