JP2000308069A - オートホワイトバランス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＣＣＤから得られる画像データから、ストロボ
発光時における定常光とストロボ光の混合した光源種を
的確に判別し、その判別した光源種に適したホワイトバ
ランス制御を行うことができるようにする。 【解決手段】撮影前に測光した被写体輝度「ＰＲＥＶ」
に予め定められたストロボ発光による被写体輝度の増加
分を示す定数「Ｃ」を加えた被写体輝度と、ストロボ発
光撮影時に測光した被写体輝度「Ｓ２ＥＶ」とを比較
（Ｓ１０２）し、ストロボ発光撮影時の輝度の方が大き
い場合にはＳ１０４で光源の種類をストロボ光と判定
し、小さい場合にはＳ１０６で各色毎の画像信号に基づ
いてホワイトバランスを調節するステップとを備えたの
で、特別な検出手段を必要とせずにストロボ光の到達状
態に応じて良好なホワイトバランス制御を行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラのオートホワ
イトバランス制御方法に係り、特に光源種に応じて適正
なホワイトバランス制御を行うオートホワイトバランス
制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】撮影した画像信号の赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の色信号のうち、画面全体におけるＲ
信号の平均値とＢ信号の平均値との差信号（Ｒ−Ｂ）を
計算し、この差信号（Ｒ−Ｂ）が０になるようにＲ信号
及びＢ信号のゲインを制御し、ホワイトバランスを制御
するようにしたものがある。従来のカメラでは、暗所で
の撮影のためにストロボを発光させる場合には、光源を
ストロボ光と限定して、ストロボ光にホワイトバランス
が合うように画像信号を変換していた。

【０００３】また、逆光での撮影の場合のように、周囲
が明るいことに加えて被写体が遠いのでストロボ光が十
分到達しない場合には、ストロボ以外の主光源である定
常光（日光や蛍光灯、白熱灯などの光源）とストロボ光
とが混合した撮影条件となる。このような撮影では、ホ
ワイトバランスが合致せずに正常なホワイトバランスを
獲得できなかった。この不具合を改善するために、特開
平３−１８６０８８号の公報に示されているように、ス
トロボの発光量や発光時間を検出する検出手段を設け
て、検出したストロボ発光量に応じてホワイトバランス
を調節する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
特開平３−１８６０８８号の公報に示されている方法で
は、ストロボの発光量を検出する手段が別途必要である
とともに、デイライトストロボ撮影やスローシンクロ撮
影に対して、撮影シーンに応じて変化する撮像素子の受
光積分時間を、撮像素子とは別途設けているストロボ発
光検出手段に反映させる必要があり、実際の適用は困難
であるという不具合があった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、特別な検出手段を必要とせずに、ストロボ光の
到達状態に応じて良好なホワイトバランス制御方法を提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、ストロボ発光撮影時に撮像素子を介して取り込んだ
各色毎の画像信号のホワイトバランスを調節するオート
ホワイトバランス制御方法において、撮影前の被写体輝
度を測光するステップと、ストロボ発光撮影時の被写体
輝度を測光するステップと、前記撮影前に測光した被写
体輝度に予め定められたストロボ光到達時の被写体輝度
の増加分を示す定数を加えた被写体輝度と前記ストロボ
発光撮影時に測光した被写体輝度とを比較するステップ
と、前記比較の結果ストロボ発光撮影時の被写体輝度の
方が大きい場合には光源の種類をストロボ光と判定して
ホワイトバランスを調節するステップと、前記比較の結
果ストロボ発光撮影時の被写体輝度の方が小さい場合に
はストロボ光未到達と判断して前記各色毎の画像信号に
基づいてホワイトバランスを調節するステップとを備え
たことを特徴としている。

【０００７】本発明によれば、撮影前に測光した被写体
輝度に予め定められたストロボ光到達時の被写体輝度の
増加分を示す定数を加えた被写体輝度とストロボ発光撮
影時に測光した被写体輝度とを比較するステップと、前
記比較の結果ストロボ発光撮影時の被写体輝度の方が大
きい場合には光源の種類をストロボ光と判定してホワイ
トバランスを調節するステップと、前記比較の結果スト
ロボ発光撮影時の被写体輝度の方が小さい場合にはスト
ロボ光未到達と判断して前記各色毎の画像信号に基づい
てホワイトバランスを調節するステップとを備えたの
で、特別な検出手段を必要とせずに、ストロボ光の到達
状態に応じて良好なホワイトバランス制御を行うことが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るオートホワイトバランス制御方法の好ましい実施の形
態について詳説する。図１は本発明に係るオートホワイ
トバランス制御方法が適用されたデジタルカメラの実施
の形態を示すブロック図である。

【０００９】被写体像は、撮影レンズ１０及び絞り１２
を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に結像さ
れる。そしてこの被写体像はＣＣＤ内の各センサで光の
入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。このよう
にして蓄積された信号電荷は、電子シャッター設定回路
１６から加えられるシャッタゲートパルスによって信号
電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。このＣ
ＣＤ１４は、シャッタゲートパルスのタイミングによっ
て電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、い
わゆる電子シャッタ機能を有している。

【００１０】ＣＣＤ１４から順次読み出された電圧信号
は、信号処理回路１８に転送され、ここで各画素ごとの
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変
換器２０に加えられ、デジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換
して出力する。尚、電子シャッター設定回路１６、信号
処理回路１８及びＡ／Ｄ変換器２０は、図示しないタイ
ミング発生回路から加えられるタイミング信号によって
同期して駆動されるようになっている。

【００１１】前記Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたＲ、
Ｇ、Ｂ信号は、一旦バッファーメモリ２４に格納される
と同時に測光回路２６とＷＢ（ホワイトバランス）検出
回路２８とにも転送される。測光回路２６では画像のデ
ジタル信号値から画像中の輝度成分を抽出して、これを
所定のエリアについて積分するなどして被写体の輝度レ
ベルを取得し、ここで得た被写体の輝度レベルから撮影
に必要な露出力（撮影絞りとシャッター速度）を求め、
撮影するＴＴＬＡＥ機能を搭載している。

【００１２】ＷＢ検出回路２８では、取得した画像のデ
ジタルＲ、Ｇ、Ｂ信号値からＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇを算出して
画像データの色味を分析し、同画像データを撮像したと
きの光源を判別して、光源のデータをＣＰＵ３０に伝送
する。ＷＢ処理回路３２では、バッファメモリー２４に
格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して色補正を実施し、ホ
ワイトバランスを調節するＡＷＢ（オートホワイトバラ
ンス）を行う。ＷＢ処理回路３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各信
号のデジタル値をそれぞれ増減するための図示しない乗
算器を備えており、乗算の定数はＣＰＵ３０からホワイ
トバランス制御するためのゲインとして転送される。

【００１３】ホワイトバランスを調節された画像データ
は、図示しない圧縮回路によって所定のフォーマットに
圧縮されたのち、メモリカードなどの記録メディア３４
に記録される。撮影時の光量が不足している場合、又は
ストロボ強制発光を指令されている場合には、ＣＰＵ３
０からの信号及び電子シャッター設定回路１６のタイミ
ング信号がストロボ回路３８に入力され、ストロボ回路
３８のメインコンデンサーに蓄えられた電荷をストロボ
４０に加えて被写体に向けて発光を行う。

【００１４】ＣＰＵ３０は、シャッタボタン３６等のカ
メラ操作部からの入力に基づいて各回路を統括制御する
とともに、オートフォーカス、自動露光制御、オートホ
ワイトバランス等の制御を行う。このオートフォーカス
制御は、例えばＧ信号の高周波成分が最大になるように
撮影レンズ１０を移動させるコントラストＡＦである。

【００１５】また、自動露光制御は、撮影前の準備段階
でのフレームのＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値に基づいて被写
体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶ値に基づい
て絞り値とシャッタスピードを決定し、絞り１２を駆動
するとともに、決定したシャッタスピードとなるように
電子シャッタによって電荷の蓄積時間を制御する。そし
て再度撮影前のフレームのＲ、Ｇ、Ｂ信号を取得して逐
次撮影ＥＶ値を求める。シャッタボタンの半押し時に上
記測光動作を複数回繰り返して正確な撮影ＥＶ値を求
め、この撮影ＥＶ値に基づいて撮影時の絞り値とシャッ
タスピードを最終的に決定する。そして、シャッタボタ
ン３６の全押し時に前記最終的に決定した絞り値になる
ように絞り１２を駆動し、また、決定したシャッタスピ
ードとなるように電子シャッタによって電荷の蓄積時間
を制御する。

【００１６】次に、上記のように構成されたデジタルカ
メラにおけるホワイトバランス制御方法について説明す
る。このデジタルカメラは、図示しないストロボキーを
操作することにより、低輝度時にストロボ４０を自動的
に発光させる低輝度自動発光モード、被写体輝度にかか
わらずストロボ４０を発光させる強制発光モード、スト
ロボ４０の発光を禁止させる発光禁止モード等を有して
いる。そして、これらのモードに応じたホワイトバラン
ス制御を行うようにしている。

【００１７】図２に本発明に係るストロボ発光時のホワ
イトバランス調節方法の実施の形態のフローチャートを
示す。ステップＳ１００（以下Ｓ１００と略す）にてシ
ャッタボタン３６が全押しされて、ストロボ発光撮影を
行った時の輝度を測光する。ここで測光した測光値を
「Ｓ２ＥＶ」とする。

【００１８】次のＳ１０２で、ストロボ光の、被写体に
対する到達度を検知するために、撮影の準備段階で取得
したストロボ非発光時の測光値「ＰＲＥＶ」に定数Ｃを
加えた値と、撮影の段階で取得したストロボ発光時の測
光値「Ｓ２ＥＶ」とを比較してストロボ光の到達状態を
認識する。この時の判断では、ストロボ光が被写体に十
分到達していれば、撮影の準備段階で取得した測光値よ
りも撮影の段階で取得した測光値の方が大きい値を示す
ことを利用する。（下記の式１参照）

【００１９】

【数１】Ｓ２ＥＶ＞ＰＲＥＶ＋Ｃ …（式１） 上式１が成立する場合にはＳ１０４へ分岐して、光源は
ストロボ光であると限定する。そしてホワイトバランス
のＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインは、ストロボ光にマッチした規
定値を用いる。そして、ＣＰＵ３０はストロボ光源に合
致するＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインをＷＢ処理回路３２に伝達
してＷＢ調節を行う。

【００２０】上式１が成立しない場合にはＳ１０６へ進
み、ストロボ光が完全に被写体に到達していないとＣＰ
Ｕ３０は判断する。そしてＡＷＢ（オートホワイトバラ
ンス）処理を行い、演算して求められたＲ／Ｇ、Ｂ／
Ｇ、又はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの値をもとにして光源の種類を
判別する。次に、ＣＰＵ３０は判別した光源種に合致す
るＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインをＷＢ処理回路３２に伝達して
ＷＢ調節を行う。

【００２１】なお、上記の説明では演算して求められた
Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ、又はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの値をもとにして
光源の種類を判別し、光源の種類に応じたＲ、Ｇ、Ｂの
各ゲインをＷＢ処理回路３２に伝達してＷＢ調節を行う
例で説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ、又はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙが一定の値に
なるように制御してＲ、Ｇ、Ｂの各ゲインをＷＢ処理回
路３２に伝達してＷＢ調節を行っても本発明の目的は達
成される。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、撮
像素子の色信号のみからストロボ光を含む被写体のホワ
イトバランスを調節するので、特別なストロボ発光量の
検出装置を必要とせずに、ストロボを用いたスローシン
クロ撮影やデイシンクロ撮影等の撮影に対応でき、光源
種に応じた良好なホワイトバランス制御を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るオートホワイトバランス制御方法
が適用されたデジタルカメラの実施の形態を示すブロッ
ク図

【図２】本発明に係るストロボ発光撮影時のオートホワ
イトバランス制御方法を説明するフローチャート

【符号の説明】

１０…レンズ、１２…絞り、１４…ＣＣＤ（固体撮像素
子）、２６…測光回路、２８…ＷＢ検出回路、３０…Ｃ
ＰＵ、３２…ＷＢ処理回路、４０…ストロボ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H002 CD00 DB26 GA33 JA07 2H053 AA06 AB01 DA03 5C065 AA01 BB02 BB04 BB08 BB11 BB41 CC01 CC02 CC03 DD02 FF05 GG11 GG15 GG18 GG23 GG29 GG30 GG32 GG49 5C066 AA01 BA01 CA13 DD07 EA15 GA01 GA02 HA03 KA12 KD01 KE03 KE09 KE17 KE19 KM02 KM10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストロボ発光撮影時に撮像素子を介して
   取り込んだ各色毎の画像信号のホワイトバランスを調節
   するオートホワイトバランス制御方法において、 撮影前の被写体輝度を測光するステップと、 ストロボ発光撮影時の被写体輝度を測光するステップ
   と、 前記撮影前に測光した被写体輝度に予め定められたスト
   ロボ光到達時の被写体輝度の増加分を示す定数を加えた
   被写体輝度と、前記ストロボ発光撮影時に測光した被写
   体輝度とを比較するステップと、 前記比較の結果、ストロボ発光撮影時の被写体輝度の方
   が大きい場合には光源の種類をストロボ光と判定してホ
   ワイトバランスを調節するステップと、 前記比較の結果、ストロボ発光撮影時の被写体輝度の方
   が小さい場合にはストロボ光未到達と判断して前記各色
   毎の画像信号に基づいてホワイトバランスを調節するス
   テップと、 を備えたことを特徴とするオートホワイトバランス制御
   方法。
2. 【請求項２】 前記比較の結果、ストロボ発光撮影時の
   被写体輝度の方が小さい場合にはストロボ光未到達と判
   断して前記各色毎の画像信号に基づいて光源種を判定
   し、該光源の種類に応じてホワイトバランスを調節する
   ステップを設けたことを特徴とする請求項１のオートホ
   ワイトバランス制御方法。