JP2001268589A

JP2001268589A - ホワイトバランス調整装置

Info

Publication number: JP2001268589A
Application number: JP2000080970A
Authority: JP
Inventors: Toru Sasaki; 徹佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-28
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP3973820B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイト
バランスモードを設定した場合においても、撮像時の色
温度に対応した適正なホワイトバランス調整をおこなう
ことができるホワイトバランス調整装置を提供すること
を課題とする。【解決手段】被写体の照明光がとり得る各色温度に対
応する色温度利得調整値を記憶する色温度利得調整値記
憶部１４と、被写体を撮像することによって得られるカ
ラー画像データに対応する撮像利得調整値を算出する撮
像利得調整値算出部１３と、撮像利得調整値および色温
度利得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調整す
るＲＧＢ利得調整値を決定するＲＧＢ利得調整値決定部
１５と、ＲＧＢ利得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の
利得を調整する利得調整回路６と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、被写体を撮像す
ることによって得られるカラー画像データをＲＧＢ原色
信号に分離し、該分離されたＲＧＢ原色信号の利得を調
整してホワイトバランス調整をおこなうホワイトバラン
ス調整装置に関し、特に、被写体の照明光の種類に応じ
た固定ホワイトバランスモードを設定した場合において
も、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバランス
調整をおこなうことができるホワイトバランス調整装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタルビデオカメラやデジタル
スチルカメラなどのカラー撮像装置においては、白色の
被写体に対してカラー撮像装置が認識する色と人間の目
が認識する色とが被写体の照明光の色温度の違いによっ
て異なったものとなるので、人間の目で認識した色と同
じ色の画像を出力するために、被写体を撮像して得られ
るＲＧＢ原色信号の利得を被写体の照明光の色温度に応
じて調整するホワイトバランス調整技術が備えられてい
る。

【０００３】たとえば、被写体を撮像して得られるＲＧ
Ｂ原色信号の利得を被写体の照明光の色温度の変化に応
じて調整する自動ホワイトバランス調整技術がある。こ
の技術は、自動ホワイトバランスモードとして、被写体
を撮像して得られるＲＧＢ原色信号から輝度信号Ｙ、色
差信号（Ｒ−Ｙ）および色差信号（Ｂ−Ｙ）を抽出し、
（Ｒ−Ｙ）／Ｙおよび（Ｂ−Ｙ）／Ｙの演算結果が０に
なるようなＲ利得調整値およびＢ利得調整値（以下、
「利得調整値」という。）を算定し、この算定された利
得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調整するこ
とによってホワイトバランス調整をおこなうものであ
る。

【０００４】この自動ホワイトバランス調整技術によれ
ば、被写体を撮像して得られるＲＧＢ原色信号に基づい
て利得を調整するので、被写体の照明光の色温度の変化
（ＲＧＢ原色信号の変化）に応じてホワイトバランスを
調整することができる。しかし、被写体を撮像して得ら
れるＲＧＢ原色信号は被写体の照明光の色温度の変化の
みならず、被写体の色そのものにも影響されるため、被
写体の照明光の色温度が変化していないにもかかわら
ず、被写体を撮像して得られるＲＧＢ原色信号が変化す
ることがある。このため、被写体の色によっては、撮像
して得られるＲＧＢ原色信号に基づいて算定した利得調
整値が被写体の照明光の色温度に対応せず、この利得調
整値を用いたのでは照明光の色温度に対応する安定した
ホワイトバランス調整をおこなうことができない場合が
ある。

【０００５】このような場合においても照明光の色温度
に対応する安定したホワイトバランス調整をおこなうこ
とができるよう、被写体を撮像して得られるＲＧＢ原色
信号にかかわらず、当該ＲＧＢ原色信号の利得の調整を
一定に固定しておこなう固定ホワイトバランス調整技術
がある。この技術は、固定ホワイトバランスモードとし
て、太陽光、白熱電球、蛍光灯などの照明光の種類ごと
に、それぞれの照明光の色温度に対してホワイトバラン
ス調整をおこなうことができる利得調整値をあらかじめ
記憶し、このあらかじめ記憶された利得調整値に基づい
てＲＧＢ原色信号の利得を調整することによってホワイ
トバランス調整をおこなうものである。

【０００６】この固定ホワイトバランス調整技術によれ
ば、被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイトバラン
スモードを設定することによって、被写体の照明光の色
温度に対応した利得調整値が指定され、この指定された
利得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調整す
る。このため、被写体の照明光の色温度が変化していな
いにもかかわらず、被写体を撮像して得られるＲＧＢ原
色信号が被写体の色の影響によって変化するような場合
においても、照明光の色温度に対応する安定したホワイ
トバランス調整をおこなうことができる。

【０００７】

【発明が解消しようとする課題】しかしながら、この従
来技術は、あくまでもあらかじめ記憶されている利得調
整値を用いてＲＧＢ原色信号の利得を調整するものにす
ぎず、撮像して得られるＲＧＢ原色信号を考慮した利得
の調整までをおこなうものではないので、照明光の色温
度に対応するホワイトバランス調整をおこなうことがで
きる程度に限界がある。

【０００８】すなわち、蛍光灯においては、太陽光相当
からハロゲンランプ相当まで広範囲の色温度に対応した
ものが市販されており、たとえ同一種類の蛍光灯であっ
ても、その使用時間や汚れ具合などによって照明光の撮
像時の色温度は異なったものとなる。また、太陽光にお
いても、天候、場所、時刻などによって撮像時の色温度
も異なったものとなる。このため、あらかじめ記憶され
ている利得調整値が照明光の撮像時の色温度に対応しな
い場合には、照明光の色温度に対応した適正なホワイト
バランス調整をおこなうことができず、人間の目で認識
した色と同じ色の画像を出力することができないという
問題点があった。

【０００９】そこで、この発明は、上述した従来技術に
よる問題点を解決するため、被写体の照明光の種類に応
じた固定ホワイトバランスモードを設定した場合におい
ても、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバラン
ス調整をおこなうことができるホワイトバランス調整装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するため、請求項１の発明に係るホワイトバ
ランス調整装置は、被写体を撮像することによって得ら
れるカラー画像データをＲＧＢ原色信号に分離し、該分
離されたＲＧＢ原色信号の利得を調整してホワイトバラ
ンス調整をおこなうホワイトバランス調整装置におい
て、前記被写体の照明光がとり得る各色温度に対応する
色温度利得調整値を記憶する記憶手段と、前記被写体を
撮像することによって得られるカラー画像データに対応
する撮像利得調整値を算出する算出手段と、前記算定手
段によって算定された撮像利得調整値および前記記憶手
段に記憶された色温度利得調整値に基づいて前記ＲＧＢ
原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値を決定する
決定手段と、前記決定手段によって決定されたＲＧＢ利
得調整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整す
る利得調整手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１１】この請求項１の発明によれば、記憶手段は
前記被写体の照明光がとり得る各色温度に対応する色温
度利得調整値を記憶し、算出手段は前記被写体を撮像す
ることによって得られるカラー画像データに対応する撮
像利得調整値を算出し、決定手段は前記算定手段によっ
て算定された撮像利得調整値および前記記憶手段に記憶
された色温度利得調整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号
の利得を調整するＲＧＢ利得調整値を決定し、利得調整
手段は前記決定手段によって決定されたＲＧＢ利得調整
値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整すること
としたので、被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイ
トバランスモードを設定した場合においても、撮像時の
色温度に対応した適正なホワイトバランス調整をおこな
うことができる。

【００１２】また、請求項２の発明に係るホワイトバラ
ンス調整装置は、請求項１に記載の発明において、前記
決定手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得
調整値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値の
うちの所定の範囲内の値であるかを判断し、該判断結果
に応じて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利
得調整値を決定することを特徴とする。

【００１３】この請求項２の発明によれば、前記決定手
段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整値
が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの
所定の範囲内の値であるかを判断し、該判断結果に応じ
て前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整
値を決定することとしたので、被写体の照明光の種類に
応じた固定ホワイトバランスモードを設定した場合にお
いても、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバラ
ンス調整を効率良くおこなうことができる。

【００１４】また、請求項３の発明に係るホワイトバラ
ンス調整装置は、請求項２に記載の発明において、前記
決定手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得
調整値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値の
うちの所定の範囲内の値であると判断した際には、前記
記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の
色温度利得調整値と前記算出手段によって算出された撮
像利得調整値との差分値を算定し、該算定した差分値に
基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利
得調整値を決定することを特徴とする。

【００１５】この請求項３の発明によれば、前記決定手
段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整値
が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの
所定の範囲内の値であると判断した際には、前記記憶手
段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の色温度
利得調整値と前記算出手段によって算出された撮像利得
調整値との差分値を算定し、該算定した差分値に基づい
て前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整
値を決定することとしたので、撮像時の色温度に精度良
く対応したホワイトバランス調整をおこなうことができ
る。

【００１６】また、請求項４の発明に係るホワイトバラ
ンス調整装置は、請求項２に記載の発明において、前記
決定手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得
調整値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値の
うちの所定の範囲内の値でないと判断した際には、前記
記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の
色温度利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整す
るＲＧＢ利得調整値として決定することを特徴とする。

【００１７】この請求項４の発明によれば、前記決定手
段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整値
が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの
所定の範囲内の値でないと判断した際には、前記記憶手
段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の色温度
利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧ
Ｂ利得調整値として決定することとしたので、照明光が
とり得る色温度を考慮したホワイトバランス調整をおこ
なうことができる。

【００１８】また、請求項５の発明に係るホワイトバラ
ンス調整装置は、請求項１に記載の発明において、前記
決定手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得
調整値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値の
うちのいずれの範囲内の値であるかを判断し、該判断結
果に応じて前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値
のうちの所定の色温度利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号
の利得を調整するＲＧＢ利得調整値として決定すること
を特徴とする。

【００１９】この請求項５の発明によれば、前記決定手
段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整値
が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうちの
いずれの範囲内の値であるかを判断し、該判断結果に応
じて前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうち
の所定の色温度利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号の利得
を調整するＲＧＢ利得調整値として決定することとした
ので、被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイトバラ
ンスモードを設定した場合においても、撮像時の色温度
に対応した適正なホワイトバランス調整を迅速かつ効率
良くおこなうことができる。

【００２０】また、請求項６の発明に係るホワイトバラ
ンス調整装置は、請求項１から５のいずれか一つに記載
の発明において、前記決定手段によって決定されたＲＧ
Ｂ利得調整値を格納する格納手段をさらに備え、前記利
得調整手段は、前記格納手段に格納されたＲＧＢ利得調
整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するこ
とを特徴とする。

【００２１】この請求項６の発明によれば、格納手段は
前記決定手段によって決定されたＲＧＢ利得調整値を格
納し、前記利得調整手段は、前記格納手段に格納された
ＲＧＢ利得調整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得
を調整することとしたので、被写体の色の影響を回避し
たホワイトバランス調整をおこなうことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明に係るホワイトバランス調整装置の好適な実施の形
態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明
をカラー撮像装置に適用した場合を示すこととする。ま
た、下記に示す実施の形態１では、ＲＧＢ原色信号の利
得を調整するＲＧＢ利得調整値を差分計算式によって決
定するホワイトバランス調整について説明し、また実施
の形態２では、ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ
利得調整値を大小比較によって決定するホワイトバラン
ス調整について説明することとする。

【００２３】（実施の形態１）まず、本実施の形態１に
係るホワイトバランス調整装置を適用したカラー撮像装
置の構成について説明する。図１は、本実施の形態１に
係るホワイトバランス調整装置を適用したカラー撮像装
置の構成を示すブロック図である。

【００２４】図１に示すように、本実施の形態１に係る
ホワイトバランス調整装置を適用したカラー撮像装置
は、撮影レンズ１と、絞り２と、ＣＣＤ（電荷結合素
子）３と、ＣＤＳ（相関二重サンプリング回路）４と、
色分離回路５と、利得調整手段としての利得調整回路６
と、マトリクス回路７と、Ａ／Ｄ変換器８と、エンコー
ダ部９と、設定部１０と、制御回路１１とを信号入出力
可能に接続して構成される。

【００２５】図１において、撮影レンズ１は、被写体像
をＣＣＤ３上に結像するためのレンズであり、絞り２
は、被写体像の光量を制限するためのものである。ＣＣ
Ｄ３は、撮影レンズ１および絞り２を通過する被写体像
を電気信号に変換して画像データとして出力する回路で
あり、ＣＤＳ４は、ＣＣＤ３から出力される画像データ
のノイズなどを除去する回路である。

【００２６】色分離回路５は、ＣＤＳ４から出力される
画像データをＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分離して
ＲＧＢ原色信号を出力する回路である。利得調整回路６
は、制御装置１１から出力されるＲＧＢ利得調整値に基
づいて、色分離回路５から出力されるＲＧＢ原色信号の
うちのＲ信号およびＢ信号の利得（ゲイン）を調整し、
利得調整されたＲＧＢ原色信号を出力する回路である。

【００２７】マトリクス回路７は、利得調整回路６から
出力されるＲＧＢ原色信号を輝度信号Ｙ、色差信号（Ｒ
−Ｙ）および色差信号（Ｂ−Ｙ）に変換して出力する回
路であり、Ａ／Ｄ変換器８は、マトリクス回路７から出
力される輝度信号Ｙ、色差信号（Ｒ−Ｙ）および色差信
号（Ｂ−Ｙ）をデジタル信号に変換して出力する回路で
ある。

【００２８】エンコーダ部９は、Ａ／Ｄ変換器８から出
力される色差信号（Ｒ−Ｙ）および色差信号（Ｂ−Ｙ）
を変調し、輝度信号Ｙおよびクロマ信号Ｃからなる映像
信号に変換して出力する回路である。設定部１０は、自
動ホワイトバランスモードと固定ホワイトバランスモー
ドとの選択や固定ホワイトバランスモードにおける被写
体の照明光の種類の選択を設定するユーザーインタフェ
イスであり、この設定に基づく選択情報を制御装置１１
に出力する。

【００２９】制御装置１１は、Ａ／Ｄ変換器８から出力
される輝度信号Ｙ、色差信号（Ｒ−Ｙ）、色差信号（Ｂ
−Ｙ）および設定部１０から出力される選択情報に基づ
いて、ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整
値を決定し、決定されたＲＧＢ利得調整値を利得調整回
路６に出力する回路である。

【００３０】概略的には、制御装置１１において、ＲＧ
Ｂ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値を決定
し、利得調整回路６において、このＲＧＢ利得調整値に
基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調整することによっ
て、エンコーダ部９は、被写体の照明光の色温度に対応
する適正なホワイトバランスがとれた映像信号を出力す
る。

【００３１】次に、図１に示した制御装置１１の内部構
成について具体的に説明する。図２は、図１に示した制
御装置１１の内部構成を示すブロック図である。同図に
示すように、この制御装置１１は、ホワイトバランス評
価部１２と、撮像利得調整値算出部１３と、色温度利得
調整値記憶部１４と、ＲＧＢ利得調整値決定部１５と、
ＲＧＢ利得調整値格納部１６とを備えて構成される。

【００３２】図２において、ホワイトバランス評価部１
２は、Ａ／Ｄ変換器８から出力される輝度信号Ｙ、色差
信号（Ｒ−Ｙ）および色差信号（Ｂ−Ｙ）に基づいて、
ＲＧＢ原色信号のホワイトバランスを評価するためのホ
ワイトバランス制御用画像色データを抽出し、このホワ
イトバランス制御用画像色データを撮像利得調整値算出
部１３に出力する処理部である。ここで、ホワイトバラ
ンス制御用画像色データの抽出方法を説明する。

【００３３】図３は、色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−
Ｙ）座標上における無彩色領域のホワイトバランス制御
用画像色データを抽出するための無彩色抽出範囲を示し
た図であり、縦軸に（Ｒ−Ｙ）、横軸に（Ｂ−Ｙ）を取
り、２次元座標系上にカーラーバーの各色光を示す位置
が照明光の変化によって動く軌跡をプロットしたもので
ある。

【００３４】図３に示すように、無彩色領域のホワイト
バランス制御用画像色データを抽出するための無彩色抽
出範囲は、黒体輻射カーブに沿った範囲である。そし
て、ホワイトバランス評価部１２においては、同図に示
す無彩色領域内の色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）
のみを抽出することによって、ホワイトバランス制御用
画像色データを生成し、このホワイトバランス制御用画
像色データを撮像利得調整値算出部１３に出力する。

【００３５】図２において、撮像利得調整値算出部１３
は、ホワイトバランス評価部１２から出力されるホワイ
トバランス制御用画像色データに基づいて、（Ｒ−Ｙ）
／Ｙおよび（Ｂ−Ｙ）／Ｙの演算結果が０になるような
Ｒ利得調整値およびＢ利得調整値（以下、「撮像利得調
整値」という）を算出する処理部である。なお、自動ホ
ワイトバランスモードにおいては、この撮像利得調整値
を図１に示す利得調整回路６に出力し、この撮像利得調
整値を用いてＲＧＢ原色信号の利得を調整することによ
ってホワイトバランス調整をおこなう。

【００３６】色温度利得調整値記憶部１４は、被写体の
照明光がとり得る各色温度ごとに、当該色温度に対して
ホワイトバランスをとることができるＲ利得調整値およ
びＢ利得調整値（以下「色温度利得調整値」という）を
あらかじめ記憶するメモリである。図４は、図２に示し
た色温度利得調整値記憶部１４における色温度利得調整
値の記憶例を示す概念図である。

【００３７】図４に示すように、照明光の種類と色温度
に対応づけて、それぞれの色温度に対してホワイトバラ
ンスをとることができる色温度利得調整値が記憶されて
いる。また、同図に示すように、所定の色温度利得調整
値については、撮像利得調整値が調整範囲内にあるか否
かを判断する際の基準となる色温度利得調整値を範囲判
断基準値ａおよび範囲判断基準値ｂとして記憶し、撮像
利得調整値との差分値を算定する際の基準となる色温度
利得調整値を基準色温度利得調整値Ｃとして記憶し、高
色温度側のリミッタの色温度利得調整値を最高色温度利
得調整値Ｈとして記憶し、低色温度側のリミッタの色温
度利得調整値を最低色温度利得調整値Ｌとして記憶す
る。

【００３８】なお、本実施の形態１においては、被写体
の照明光の種類として蛍光灯を用いる固定ホワイトバラ
ンスモードにおける色温度利得調整値の記憶例を示した
が、被写体の照明光の種類として太陽光や曇天を用いる
固定ホワイトバランスモードにおける色温度利得調整値
も同様に記憶される。また、色温度利得調整値記憶部１
４は、データの書込み及び消去が可能なメモリによって
構成され、撮像利得調整値算出部１３によって算出され
る撮像利得調整値を用いて色温度利得調整値を更新する
こともできる。さらに、範囲判断基準値ａ、範囲判断基
準値ｂ、基準色温度利得調整値Ｃ、最高色温度利得調整
値Ｈおよび最低色温度利得調整値Ｌを適宜変更すること
もできる。

【００３９】図２において、ＲＧＢ利得調整値決定部１
５は、自動ホワイトバランスモードにおいては、撮像利
得調整値算出部１３によって算出される撮像利得調整値
をＲＧＢ利得調整値として決定し、固定ホワイトバラン
スモードにおいては、撮像利得調整値算出部１３によっ
て算出される撮像利得調整値と色温度利得調整値記憶部
１４に記憶される色温度利得調整値とに基づいてＲＧＢ
利得調整値を決定し、決定されたＲＧＢ利得調整値をＲ
ＧＢ利得調整値格納部１６に出力する処理部である。

【００４０】ＲＧＢ利得調整値格納部１６は、ＲＧＢ利
得調整値決定部１５によって決定されたＲＧＢ利得調整
値を格納するメモリであり、このＲＧＢ利得調整値は利
得調整回路６に出力される。また、このＲＧＢ利得調整
値格納部１６は、設定部１０からの新たな選択情報に基
づいてＲＧＢ利得調整値決定部１５が新たなＲＧＢ利得
調整値を決定した場合には、格納されるＲＧＢ利得調整
値を新たなＲＧＢ利得調整値に更新する。

【００４１】次に、上記のように構成された制御装置１
１における制御手順について具体的に説明する。図５
は、図２に示した制御装置１１における制御手順を示す
フローチャートである。同図に示すように、この制御装
置１１は、まず、ＲＧＢ利得調整値決定部１５におい
て、設定部１０から出力された選択情報に基づいて、固
定ホワイトバランスモードが選択されたかを判断する
（ステップＳ５０１）。

【００４２】そして、固定ホワイトバランスモードが選
択されていないと判断した場合には（ステップＳ５０１
否定）、自動ホワイトバランスモードとしての動作を開
始する。すなわち、撮像利得調整値算出部１３におい
て、ホワイトバランス評価部１２から出力されるホワイ
トバランス制御用画像色データに基づいて撮像利得調整
値を算出し（ステップＳ５０２）、ＲＧＢ利得調整値決
定部１５は、算出された撮像利得調整値をＲＧＢ利得調
整値として決定し（ステップＳ５０３）、ＲＧＢ利得調
整値格納部１６は、決定されたＲＧＢ利得調整値を格納
する（ステップＳ５０４）。

【００４３】一方、固定ホワイトバランスモードが選択
されたと判断した場合には（ステップＳ５０１肯定）、
固定ホワイトバランスモードとしての動作を開始する。
すなわち、撮像利得調整値算出部１３は、ホワイトバラ
ンス評価部１２から出力されるホワイトバランス制御用
画像色データに基づいて撮像利得調整値を算出し（ステ
ップＳ５０５）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、算出
された撮像利得調整値が範囲判断基準値ａと範囲判断基
準値ｂとの範囲内にあるかを判断する（ステップＳ５０
６）。

【００４４】そして、算出された撮像利得調整値が範囲
判断基準値ａと範囲判断基準値ｂとの範囲内にあると判
断した場合（ステップＳ５０６肯定）、撮像利得調整値
が基準色温度利得調整値Ｃより大であるかを判断する
（ステップＳ５０７）。撮像利得調整値が基準色温度利
得調整値Ｃより大であると判断した場合には（ステップ
Ｓ５０７肯定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、色温
度利得調整値記憶部１４を参照し、ＲＧＢ利得調整値＝Ｃ＋（Ｇ−Ｃ）×（Ｈ−Ｃ）／（ａ−Ｃ）…式（１）（ただし、Ｇは撮像利得調整値算出部１３によって算出
された撮像利得調整値である。）に基づいてＲＧＢ利得
調整値を決定し（ステップＳ５０８）、決定したＲＧＢ
利得調整値を、ＲＧＢ利得調整値格納部１６に格納する
（ステップＳ５０４）。

【００４５】一方、撮像利得調整値が基準色温度利得調
整値Ｃより大ではないと判断した場合には（ステップＳ
５０７否定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、色温度
利得調整値記憶部１４を参照し、ＲＧＢ利得調整値＝Ｃ−（Ｃ−Ｇ）×（Ｃ−Ｌ）／（Ｃ−ｂ）…式（２）（ただし、Ｇは撮像利得調整値算出部１３によって算出
された撮像利得調整値である。）に基づいてＲＧＢ利得
調整値を決定し（ステップＳ５０９）、決定したＲＧＢ
利得調整値を、ＲＧＢ利得調整値格納部１６に格納する
（ステップＳ５０４）。

【００４６】ステップＳ５０６において、算出された撮
像利得調整値が範囲判断基準値ａと範囲判断基準値ｂと
の範囲内にないと判断した場合（ステップＳ５０６否
定）、撮像利得調整値が範囲判断基準値ａより大である
かを判断する（ステップＳ５１０）。撮像利得調整値が
範囲判断基準値ａより大であると判断した場合には（ス
テップＳ５１０肯定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５
は、色温度利得調整値記憶部１４を参照し、最高色温度
利得調整値ＨをＲＧＢ利得調整値として決定し（ステッ
プＳ５１１）、決定したＲＧＢ利得調整値を、ＲＧＢ利
得調整値格納部１６に格納する（ステップＳ５０４）。

【００４７】一方、撮像利得調整値が範囲判断基準値ａ
より大でないと判断した場合には（ステップＳ５１０否
定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、色温度利得調整
値記憶部１４を参照し、最低色温度利得調整値ＬをＲＧ
Ｂ利得調整値として決定し（ステップＳ５１２）、決定
したＲＧＢ利得調整値を、ＲＧＢ利得調整値格納部１６
に格納する（ステップＳ５０４）。

【００４８】なお、ステップＳ５０６において、算出さ
れた撮像利得調整値が範囲判断基準値ａと範囲判断基準
値ｂとの範囲内にあると判断した場合（ステップＳ５０
６肯定）、所定の差分式（式（１）および式（２））に
基づいてＲＧＢ利得調整値を決定することとしたが、こ
の差分式を用いずに、撮像利得調整値そのものをＲＧＢ
利得調整値として決定することもできる。

【００４９】上述してきたように、本実施の形態１で
は、ＲＧＢ利得調整値決定部１５が、撮像利得調整値算
出部１３によって算出された撮像利得調整値と色温度利
得調整値記憶部１４に記憶された色温度利得調整値とに
基づいてＲＧＢ利得調整値を決定し、利得調整回路６
が、ＲＧＢ利得調整値決定部１５によって決定されたＲ
ＧＢ利得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調整
するよう構成したので、被写体の照明光の種類に応じた
固定ホワイトバランスモードを設定した場合において
も、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバランス
調整をおこなうことができる。

【００５０】また、本実施の形態１では、ＲＧＢ利得調
整値決定部１５が、撮像利得調整値算出部１３によって
算出された撮像利得調整値が色温度利得調整値記憶部１
４に記憶された範囲判断基準値の範囲内にあるかを判断
し、当該判断に基づいてＲＧＢ利得調整値を決定するよ
う構成したので、被写体の照明光の種類に応じた固定ホ
ワイトバランスモードを設定した場合においても、撮像
時の色温度に対応した適正なホワイトバランス調整を効
率良くおこなうことができる。

【００５１】また、本実施の形態１では、ＲＧＢ利得調
整値決定部１５が、撮像利得調整値算出部１３によって
算出された撮像利得調整値が色温度利得調整値記憶部１
４に記憶された範囲判断基準値の範囲内にあると判断し
た場合には、所定の差分式に基づいてＲＧＢ利得調整値
を決定するよう構成したので、撮像時の色温度に精度良
く対応したホワイトバランス調整をおこなうことができ
る。

【００５２】また、本実施の形態１では、ＲＧＢ利得調
整値決定部１５が、撮像利得調整値算出部１３によって
算出された撮像利得調整値が色温度利得調整値記憶部１
４に記憶された範囲判断基準値の範囲内にないと判断し
た場合には、最高色温度利得調整値Ｈもしくは最低色温
度利得調整値ＬをＲＧＢ利得調整値として決定するよう
構成したので、照明光がとり得る色温度を考慮したホワ
イトバランス調整をおこなうことができる。

【００５３】また、本実施の形態１では、ＲＧＢ利得調
整値格納部１６が、ＲＧＢ利得調整値決定部１５によっ
て決定されたＲＧＢ利得調整値を格納し、利得調整回路
６が、ＲＧＢ利得調整値格納部１６によって格納された
ＲＧＢ利得調整値に基づいてＲＧＢ原色信号の利得を調
整するよう構成したので、被写体の色の影響を回避した
ホワイトバランス調整をおこなうことができる。

【００５４】（実施の形態２）ところで、上記実施の形
態１では、ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得
調整値を差分計算式によって決定するホワイトバランス
調整について説明することとしたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、ＲＧＢ原色信号の利得を調整す
るＲＧＢ利得調整値を大小比較によって決定することも
できる。そこで、本実施の形態２では、ＲＧＢ原色信号
の利得を調整するＲＧＢ利得調整値を大小比較によって
決定するホワイトバランス調整について説明することと
する。なお、上記実施の形態１に示した各部と同様の機
能を有する部位には同一符号を付すこととしてその詳細
な説明を省略する。

【００５５】図６は、本実施の形態２に係る色温度利得
調整値記憶部１４における色温度利得調整値の記憶例を
示す概念図である。同図に示すように、本実施の形態２
に係る色温度利得調整値記憶部１４には、照明光の種類
と色温度に対応づけて、それぞれの色温度に対してホワ
イトバランスをとることができる色温度利得調整値が記
憶されている。

【００５６】また、図６に示すように、所定の色温度利
得調整値については、撮像利得調整値が調整範囲内にあ
るか否かを判断する際の基準となる色温度利得調整値を
範囲判断基準値ａ、範囲判断基準値ｂおよび範囲判断基
準値ｃとして記憶し、この範囲判断基準値によって仕切
られた範囲ごとに、所定の色温度利得調整値を色温度利
得調整値Ａ、色温度利得調整値Ｂ、色温度利得調整値Ｃ
および色温度利得調整値Ｄとして記憶する。

【００５７】なお、本実施の形態２においては、被写体
の照明光の種類として蛍光灯を用いる固定ホワイトバラ
ンスモードにおける色温度利得調整値の記憶例を示した
が、被写体の照明光の種類として太陽光や曇天を用いる
固定ホワイトバランスモードにおける色温度利得調整値
も同様に記憶される。また、色温度利得調整値記憶部１
４は、データの書込み及び消去が可能なメモリによって
構成され、撮像利得調整値算出部１３によって算出され
る撮像利得調整値を用いて色温度利得調整値を更新する
こともできる。さらに、範囲判断基準値ａ、範囲判断基
準値ｂ、範囲判断基準値ｃ、色温度利得調整値Ａ、色温
度利得調整値Ｂ、色温度利得調整値Ｃおよび色温度利得
調整値Ｄを適宜変更することもできる。

【００５８】次に、上記のような色温度利得調整値記憶
部１４を備える制御装置１１における制御手順について
具体的に説明する。図７は、本実施の形態２の制御装置
１１における制御手順を示すフローチャートである。同
図に示すように、この制御装置１１は、まず、ＲＧＢ利
得調整値決定部１５において、設定部１０から出力され
た選択情報に基づいて、固定ホワイトバランスモードが
選択されたかを判断する（ステップＳ７０１）。

【００５９】そして、固定ホワイトバランスモードが選
択されていないと判断した場合には（ステップＳ７０１
否定）、自動ホワイトバランスモードとしての動作を開
始する。すなわち、撮像利得調整値算出部１３におい
て、ホワイトバランス評価部１２から出力されるホワイ
トバランス制御用画像色データに基づいて撮像利得調整
値を算出し（ステップＳ７０２）、ＲＧＢ利得調整値決
定部１５は、算出された撮像利得調整値をＲＧＢ利得調
整値として決定し（ステップＳ７０３）、ＲＧＢ利得調
整値格納部１６は、決定されたＲＧＢ利得調整値を格納
する（ステップＳ７０４）。

【００６０】一方、固定ホワイトバランスモードが選択
されたと判断した場合には（ステップＳ７０１肯定）、
固定ホワイトバランスモードとしての動作を開始する。
すなわち、撮像利得調整値算出部１３は、ホワイトバラ
ンス評価部１２から出力されるホワイトバランス制御用
画像色データに基づいて撮像利得調整値を算出し（ステ
ップＳ７０５）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、算出
された撮像利得調整値が範囲判断基準値ａより大である
かを判断する（ステップＳ７０６）。

【００６１】算出された撮像利得調整値が範囲判断基準
値ａより大であると判断した場合には（ステップＳ７０
６肯定）、色温度利得調整値ＡをＲＧＢ利得調整値とし
て決定し（ステップＳ７０７）、決定したＲＧＢ利得調
整値をＲＧＢ利得調整値格納部１６に格納する（ステッ
プＳ７０４）。

【００６２】一方、算出された撮像利得調整値が範囲判
断基準値ａより大でないと判断した場合には（ステップ
Ｓ７０６否定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、算出
された撮像利得調整値が範囲判断基準値ｂより大である
かを判断する（ステップＳ７０８）。そして、算出され
た撮像利得調整値が範囲判断基準値ｂより大であると判
断した場合には（ステップＳ７０８肯定）、色温度利得
調整値ＢをＲＧＢ利得調整値として決定し（ステップＳ
７０９）、決定したＲＧＢ利得調整値をＲＧＢ利得調整
値格納部１６に格納する（ステップＳ７０４）。

【００６３】一方、算出された撮像利得調整値が範囲判
断基準値ｂより大でないと判断した場合には（ステップ
Ｓ７０８否定）、ＲＧＢ利得調整値決定部１５は、算出
された撮像利得調整値が範囲判断基準値ｃより大である
かを判断する（ステップＳ７１０）。そして、算出され
た撮像利得調整値が範囲判断基準値ｃより大であると判
断した場合には（ステップＳ７１０肯定）、色温度利得
調整値ＣをＲＧＢ利得調整値として決定し（ステップＳ
７１１）、決定したＲＧＢ利得調整値をＲＧＢ利得調整
値格納部１６に格納する（ステップＳ７０４）。

【００６４】一方、算出された撮像利得調整値が範囲判
断基準値ｃより大でないと判断した場合には（ステップ
Ｓ７１０否定）、色温度利得調整値ＤをＲＧＢ利得調整
値として決定し（ステップＳ７１２）、決定したＲＧＢ
利得調整値をＲＧＢ利得調整値格納部１６に格納する
（ステップＳ７０４）。

【００６５】上述してきたように、本実施の形態２で
は、ＲＧＢ利得調整値決定部１５が、撮像利得調整値算
出部１３によって算出された撮像利得調整値と色温度利
得調整値記憶部１４に記憶された色温度利得調整値のう
ちの範囲判断基準値との大小比較に基づいてＲＧＢ利得
調整値を決定し、利得調整回路６が、ＲＧＢ利得調整値
決定部１５によって決定されたＲＧＢ利得調整値に基づ
いてＲＧＢ原色信号の利得を調整するよう構成したの
で、被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイトバラン
スモードを設定した場合においても、撮像時の色温度に
対応した適正なホワイトバランス調整を迅速かつ効率良
くおこなうことができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、記憶手段は前記被写体の照明光がとり得る各色
温度に対応する色温度利得調整値を記憶し、算出手段は
前記被写体を撮像することによって得られるカラー画像
データに対応する撮像利得調整値を算出し、決定手段は
前記算定手段によって算定された撮像利得調整値および
前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値に基づいて
前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値
を決定し、利得調整手段は前記決定手段によって決定さ
れたＲＧＢ利得調整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の
利得を調整することとしたので、被写体の照明光の種類
に応じた固定ホワイトバランスモードを設定した場合に
おいても、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバ
ランス調整をおこなうことが可能なホワイトバランス調
整装置が得られるという効果を奏する。

【００６７】また、請求項２の発明によれば、前記決定
手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整
値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうち
の所定の範囲内の値であるかを判断し、該判断結果に応
じて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調
整値を決定することとしたので、被写体の照明光の種類
に応じた固定ホワイトバランスモードを設定した場合に
おいても、撮像時の色温度に対応した適正なホワイトバ
ランス調整を効率良くおこなうことが可能なホワイトバ
ランス調整装置が得られるという効果を奏する。

【００６８】また、請求項３の発明によれば、前記決定
手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整
値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうち
の所定の範囲内の値であると判断した際には、前記記憶
手段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の色温
度利得調整値と前記算出手段によって算出された撮像利
得調整値との差分値を算定し、該算定した差分値に基づ
いて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調
整値を決定することとしたので、撮像時の色温度に精度
良く対応したホワイトバランス調整をおこなうことが可
能なホワイトバランス調整装置が得られるという効果を
奏する。

【００６９】また、請求項４の発明によれば、前記決定
手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整
値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうち
の所定の範囲内の値でないと判断した際には、前記記憶
手段に記憶された色温度利得調整値のうちの所定の色温
度利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲ
ＧＢ利得調整値として決定することとしたので、照明光
がとり得る色温度を考慮したホワイトバランス調整をお
こなうことが可能なホワイトバランス調整装置が得られ
るという効果を奏する。

【００７０】また、請求項５の発明によれば、前記決定
手段は、前記算出手段によって算出された撮像利得調整
値が前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のうち
のいずれの範囲内の値であるかを判断し、該判断結果に
応じて前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値のう
ちの所定の色温度利得調整値を前記ＲＧＢ原色信号の利
得を調整するＲＧＢ利得調整値として決定することとし
たので、被写体の照明光の種類に応じた固定ホワイトバ
ランスモードを設定した場合においても、撮像時の色温
度に対応した適正なホワイトバランス調整を迅速かつ効
率良くおこなうことが可能なホワイトバランス調整装置
が得られるという効果を奏する。

【００７１】また、請求項６の発明によれば、格納手段
は前記決定手段によって決定されたＲＧＢ利得調整値を
格納し、前記利得調整手段は、前記格納手段に格納され
たＲＧＢ利得調整値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利
得を調整することとしたので、被写体の色の影響を回避
したホワイトバランス調整をおこなうことが可能なホワ
イトバランス調整装置が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態１に係るホワイトバランス調整装
置を適用したカラー撮像装置の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１に示した制御装置の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】色差信号（Ｒ−Ｙ）および（Ｂ−Ｙ）座標上に
おける無彩色領域のホワイトバランス制御用画像色デー
タを抽出するための無彩色抽出範囲を示した図である。

【図４】図２に示した色温度利得調整値記憶部における
色温度利得調整値の記憶例を示す概念図である。

【図５】図２に示した制御装置における制御手順を示す
フローチャートである。

【図６】本実施の形態２に係る色温度利得調整値記憶部
における色温度利得調整値の記憶例を示す概念図であ
る。

【図７】本実施の形態２の制御装置における制御手順を
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１撮影レンズ２絞り３ＣＣＤ４ＣＤＳ５色分離回路６利得調整回路７マトリクス回路８Ａ／Ｄ変換器９エンコーダ部１０設定部１１制御装置１２ホワイトバランス評価部１３撮像利得調整値算出部１４色温度利得調整値記憶部１５ＲＧＢ利得調整値決定部１６ＲＧＢ利得調整値格納部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体を撮像することによって得られる
カラー画像データをＲＧＢ原色信号に分離し、該分離さ
れたＲＧＢ原色信号の利得を調整してホワイトバランス
調整をおこなうホワイトバランス調整装置において、前記被写体の照明光がとり得る各色温度に対応する色温
度利得調整値を記憶する記憶手段と、前記被写体を撮像することによって得られるカラー画像
データに対応する撮像利得調整値を算出する算出手段
と、前記算定手段によって算定された撮像利得調整値および
前記記憶手段に記憶された色温度利得調整値に基づいて
前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値
を決定する決定手段と、前記決定手段によって決定されたＲＧＢ利得調整値に基
づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整する利得調整手
段と、を備えたことを特徴とするホワイトバランス調整装置。
【請求項２】前記決定手段は、前記算出手段によって
算出された撮像利得調整値が前記記憶手段に記憶された
色温度利得調整値のうちの所定の範囲内の値であるかを
判断し、該判断結果に応じて前記ＲＧＢ原色信号の利得
を調整するＲＧＢ利得調整値を決定することを特徴とす
る請求項１に記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項３】前記決定手段は、前記算出手段によって
算出された撮像利得調整値が前記記憶手段に記憶された
色温度利得調整値のうちの所定の範囲内の値であると判
断した際には、前記記憶手段に記憶された色温度利得調
整値のうちの所定の色温度利得調整値と前記算出手段に
よって算出された撮像利得調整値との差分値を算定し、
該算定した差分値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得
を調整するためのＲＧＢ利得調整値を決定することを特
徴とする請求項２に記載のホワイトバランス調整装置。
【請求項４】前記決定手段は、前記算出手段によって
算出された撮像利得調整値が前記記憶手段に記憶された
色温度利得調整値のうちの所定の範囲内の値でないと判
断した際には、前記記憶手段に記憶された色温度利得調
整値のうちの所定の色温度利得調整値を前記ＲＧＢ原色
信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値として決定する
ことを特徴とする請求項２に記載のホワイトバランス調
整装置。
【請求項５】前記決定手段は、前記算出手段によって
算出された撮像利得調整値が前記記憶手段に記憶された
色温度利得調整値のうちのいずれの範囲内の値であるか
を判断し、該判断結果に応じて前記記憶手段に記憶され
た色温度利得調整値のうちの所定の色温度利得調整値を
前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整するＲＧＢ利得調整値
として決定することを特徴とする請求項１に記載のホワ
イトバランス調整装置。
【請求項６】前記決定手段によって決定されたＲＧＢ
利得調整値を格納する格納手段をさらに備え、前記利得
調整手段は、前記格納手段に格納されたＲＧＢ利得調整
値に基づいて前記ＲＧＢ原色信号の利得を調整すること
を特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載のホ
ワイトバランス調整装置。