JP2002135802A - 信号処理装置、撮像装置、信号処理方法および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確なホワイトバランス調整のためのホワイ
トバランス制御値を求めることのできる撮像装置を提供
する。 【解決手段】 不図示の撮像素子からの色信号を、白判
別演算１０２により色度座標上に展開し、その展開結果
が、色度座標上で白色と判別される、色温度の異なる複
数の白判別領域に含まれるかを白判定１０３により判定
し、白判別領域のそれぞれにおける評価結果よりそれぞ
れのホワイトバランス制御値と評価指数を求め、その評
価指数の割合にもとづいてそれぞれのホワイトバランス
制御値よりホワイトバランス調整を行なうためのホワイ
トバランス制御値を求め、ホワイトバランス調整を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
特にそのホワイトバランス制御に関するものである。

【０００２】

【関連の技術】図９は、複数の色フィルタを備える撮像
手段により撮影された画像に対してホワイトバランス制
御を行うための、ホワイトバランス制御値算出装置の構
成を示すブロック図である。

【０００３】複数の色フィルタは、例えば図１１に示さ
れるような、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｇｒ（グリーン）、Ｃ
ｙ（シアン）、Ｙｅ（イエロー）の配列を持つ補色フィ
ルタであるとして、この色フィルタを持つ撮像素子によ
り撮影されて、Ａ／Ｄ変換されたデジタル色成分データ
は、ホワイトバランス調整を行うためのホワイトバラン
ス制御値を求めるために、図９に示される撮像データ入
力１００１に入力される。

【０００４】入力されたデジタル色成分データは、図１
１に示される色配列のＭｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの２×２
画素（円弧で囲まれた組）を一組として、白判別演算１
００２において次式で示されるようなＸ、Ｙが算出さ
れ、これらは、Ｘ，Ｙ２次元軸で表される色度座標上に
表されて、白判定１００３に用いられる。

【０００５】 Ｘ＝（Ｃｙ−Ｙｅ）／Ｙｉ （１） Ｙ＝（Ｍｇ−Ｇｒ）／Ｙｉ （２） Ｙｉは、例えばＭｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの平均値などで
表される色信号の輝度レベルに相当する値であり、この
Ｙｉで正規化することで、白判定が輝度レベルに依存す
ることがなくなる。なお前記組を複数組のブロック単位
で集めて、各色毎に求めた画素成分の平均値を組み合わ
せて演算を行い、演算結果を色度座標に展開する形で実
施してもよい。

【０００６】図１０は、式（１）、（２）のＸ、Ｙで表
される色度座標上の白色と判別される評価領域１〜５
（７０２〜７０６）を示す（以下白判別領域と呼ぶ）。
この領域は、理想的な黒体輻射の色度に近似した曲線７
０１の付近の領域に設けられたもので、色温度別に領域
が分割されている。

【０００７】前記（１）、（２）の演算式で求められた
Ｘ，Ｙ座標が、例えば図１０の色度座標上の白判別領域
２（７０３）の中に入ったとき、この演算に用いられた
一組の色成分データは、該当する白判別領域２データ積
分１００５に送られ、色成分毎にデータ値が加算され
る。

【０００８】以上の白判別演算、白判別、白判別領域１
〜５の加算積分を一画面内の各色成分データについて行
う。

【０００９】このとき白判別領域１〜５は、撮影条件に
よってホワイトバランス調整での使用の可否が分類され
る。

【００１０】例えば、撮影画像がＡＰＥＸ値でＥｖ＝１
５であったならば、色温度が４０００Ｋ以下の光源の画
像であることは大変少ないと考えられるので、図１０で
色温度が４０００Ｋ以下である白判別領域５（７０６）
をホワイトバランス演算の対象から除外する。このよう
な撮影条件を入力するのが撮影条件１０１０で、白判別
領域を選択するのが白判別１００９である。

【００１１】このような手法によって、より精度の高い
ホワイトバランス演算での白判別を行なおうとしてい
る。

【００１２】白判別領域選択１００９で選択された白判
定領域１〜５の各色成分の積分値は、ＷＢ演算１０１１
に送られてさらに各色成分毎に加算される。

【００１３】Ｍｇ成分の積分値をＳｕｍＭｇ、Ｇｒ成分
の積分値をＳｕｍＧｒ、Ｃｙ成分の積分値をＳｕｍＣ
ｙ、Ｙｅ成分の積分値をＳｕｍＹｅとすると、各色成分
毎のホワイトバランス制御値ＷＢＭｇ、ＷＢＧｒ、ＷＢ
Ｃｙ、ＷＢＹｅは次式で求められる。 ＷＢＭｇ＝（ＳｕｍＭｇ＋ＳｕｍＧｒ＋ＳｕｍＣｙ＋ＳｕｍＹｅ）／ＳｕｍＭｇ （３） ＷＢＧｒ＝（ＳｕｍＭｇ＋ＳｕｍＧｒ＋ＳｕｍＣｙ＋ＳｕｍＹｅ）／ＳｕｍＧｒ （４） ＷＢＣｙ＝（ＳｕｍＭｇ＋ＳｕｍＧｒ＋ＳｕｍＣｙ＋ＳｕｍＹｅ）／ＳｕｍＣｙ （５） ＷＢＹｅ＝（ＳｕｍＭｇ＋ＳｕｍＧｒ＋ＳｕｍＣｙ＋ＳｕｍＹｅ）／ＳｕｍＹｅ （６） 以上のようにして求められたホワイトバランス制御値
は、ＷＢ制御値出力１０１２より出力されて、撮影画像
の各色成分データに対してホワイトバランス調整が行な
われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前述の関連技術例のよ
うにホワイトバランス制御値の演算を行なったとき、撮
影条件によって反映されない白判別領域が現れる場合が
ある。例えば前述のように、撮影画像がＥｖ＝１５より
明るいときは、白判別領域選択条件が色温度４０００Ｋ
以下の白判別領域５（７０６）をホワイトバランス演算
の対象から除外することになる。

【００１５】この場合、通常の屋外光源下では高い精度
でホワイトバランスの白判別を行うことができると考え
られるが、例えば、室内の窓際での撮影のように、屋外
光と室内の電球光とのミックス光源などの場合、屋外光
である比較的高い色温度（５５００Ｋ程度）の光源の白
判別は反映されるが、屋内の電球光の低い色温度（３０
００Ｋ程度）の光源の白判別は除外されてしまい、ホワ
イトバランス調整に電球光源の色温度が反映されなくな
り、正確なホワイトバランス演算が行なわれなくなると
いった問題がある。

【００１６】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、正確なホワイトバランス調整のためのホワイ
トバランス制御値を求めることのできる撮像装置を提供
することを目的とするものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、複数の色フィルタを有する撮像手段よ
り出力されデジタル信号に変換された色信号が白色であ
ると判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領域
のうちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定手段
と、前記複数の評価領域において、白色であると判別さ
れた色信号に基づいてホワイトバランス制御値、および
前記複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、該評価
指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求められ
たそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け加算を
行うことによりホワイトバランス調整を行うためのホワ
イトバランス制御値を演算する演算手段とを有する信号
処理装置を提供する。

【００１８】また、複数の色フィルタを有する撮像手段
より出力されデジタル信号に変換された色信号が白色で
あると判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領
域のうちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定ス
テップと、前記複数の評価領域において、白色であると
判別された色信号に基づいてホワイトバランス制御値、
および前記複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、
該評価指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求
められたそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け
加算を行うことによりホワイトバランス調整を行うため
のホワイトバランス制御値を演算する演算ステップとを
有する信号処理方法を提供する。

【００１９】また、複数の色フィルタを有する撮像手段
より出力されデジタル信号に変換された色信号が白色で
あると判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領
域のうちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定ス
テップと、前記複数の評価領域において、白色であると
判別された色信号に基づいてホワイトバランス制御値、
および前記複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、
該評価指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求
められたそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け
加算を行うことによりホワイトバランス調整を行うため
のホワイトバランス制御値を演算する演算ステップとを
有するモジュールを有する記憶媒体を提供する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を撮像装
置の例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の
形に限らず、実施形態例の説明に裏付けられた方法の形
で、更にはこの方法を実現するためのプログラムを格納
したＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体の形で実施することがで
きる。

【００２１】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施
の形態である“撮像装置”の要部（ホワイトバランス制
御値演算装置）構成を示すブロック図である。この要部
以外の撮像装置の構成は、公知の適宜の構成でよいの
で、ここでの説明を省略している。 本実施例にかかる
複数の色フィルタは、例えば図１１に示されるような、
Ｍｇ（マゼンタ）、Ｇｒ（グリーン）、Ｃｙ（シア
ン）、Ｙｅ（イエロー）の配列を持つ補色フィルタであ
り、この色フィルタを持つ撮像素子により撮影されて、
Ａ／Ｄ変換されたデジタル色成分データは、ホワイトバ
ランス調整を行うためのホワイトバランス制御値を求め
るために図１に示される撮像データ入力１０１に入力さ
れる。

【００２２】入力されたデジタル色成分データは、図１
１に示される色配列のＭｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの２×２
画素（円弧で囲まれた組）を一組として、白判別演算１
０２において次式で示されるようなＸ，Ｙが算出され、
これらは、Ｘ，Ｙ２次元軸で表される色度座標上に表さ
れて、白判定１０３に用いられる。

【００２３】 Ｘ＝（Ｃｙ−Ｙｅ）／Ｙｉ （７） Ｙ＝（Ｍｇ−Ｇｒ）／Ｙｉ （８） Ｙｉは、例えばＭｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの平均値などで
表される撮像信号の輝度レベルに相当する値であり、こ
のＹｉで正規化することで、白判定が輝度レベルに依存
することがなくなる。

【００２４】図２は、式（７）、（８）のＸ，Ｙで表さ
れる色度座標上の白判別領域を高色温度側５０２と低色
温度側５０３に分けたものを示している。この領域は、
理想的な黒体輻射の色度に近似した曲線５０１の付近の
領域に設けられたもので、色温度４０００Ｋ相当の色度
で領域が分割されている。

【００２５】以上までは前述の関連技術例と同様の手法
である。次に本実施例の特徴である２つの白判別領域の
結果を用いる手法の説明をする。

【００２６】前記（７）、（８）の演算式で求められた
Ｘ，Ｙ座標が、例えば図２の色度座標上の白判別領域の
高色温度側の領域５０２中に入ったとき、白判別の指示
信号１１４が高色温度側データ積分１０９に送られ、こ
の指示によって高色温度側データ積分１０９に送られて
いた演算に用いられた一組の色成分データ１１５は、高
色温度側データ積分１０９で色成分毎にデータ値が加算
される。

【００２７】またこれと同時に白判別の指示信号１１３
が高色温度側カウント１０５に送られ、白判定カウント
が１カウント増やされる。

【００２８】同様に、前記（７）、（８）の演算式で求
められたＸ，Ｙ座標が、図２の色度座標上の白判別領域
の低色温度側の領域５０３中に入ったとき、白判別の指
示信号１１４が低色温度側データ積分１０７に送られ、
この指示によって低色温度側データ積分１０７に送られ
ていた演算に用いられた一組の色成分データ１１５は、
低色温度側データ積分１０７で色成分毎にデータ値が加
算され、これと同時に白判別の指示信号１１３が低色温
度側カウント１０４に送られ、白判定カウントが１カウ
ント増やされる。

【００２９】以上の白判別演算、白判別、２つの白判別
領域の加算積分、２つの白判別領域のカウントを一画面
内の各色成分データについて行う。

【００３０】求められた低色温度側データ積分値１１８
の色成分毎のデータＳｕｍＭｇＬｏ、ＳｕｍＧｒＬｏ、
ＳｕｍＣｙＬｏ、ＳｕｍＹｅＬｏは、それぞれ低色温度
側ＷＢ演算１０８に送られ、ホワイトバランス制御値Ｗ
ＢＭｇＬｏ、ＷＢＧｒＬｏ、ＷＢＣｙＬｏ、ＷＢＹｅＬ
ｏが次式ように求められる。

【００３１】 ＷＢＭｇＬｏ＝（ＳｕｍＭｇＬｏ＋ＳｕｍＧｒＬｏ＋ＳｕｍＣｙＬｏ＋ ＳｕｍＹｅＬｏ）／ＳｕｍＭｇＬｏ （９） ＷＢＧｒＬｏ＝（ＳｕｍＭｇＬｏ＋ＳｕｍＧｒＬｏ＋ＳｕｍＣｙＬｏ＋ ＳｕｍＹｅＬｏ）／ＳｕｍＧｒＬｏ （１０） ＷＢＣｙＬｏ＝（ＳｕｍＭｇＬｏ＋ＳｕｍＧｒＬｏ＋ＳｕｍＣｙＬｏ＋ ＳｕｍＹｅＬｏ）／ＳｕｍＣｙＬｏ （１１） ＷＢＹｅＬｏ＝（ＳｕｍＭｇＬｏ＋ＳｕｍＧｒＬｏ＋ＳｕｍＣｙＬｏ＋ ＳｕｍＹｅＬｏ）／ＳｕｍＹｅＬｏ （１２） 同様に、求められた高色温度側データ積分値１１９の色
成分毎のデータＳｕｍＭｇＨｉ、ＳｕｍＧｒＨｉ、Ｓｕ
ｍＣｙＨｉ、ＳｕｍＹｅＨｉは、それぞれ高色温度側Ｗ
Ｂ演算１１０に送られ、ホワイトバランス制御値ＷＢＭ
ｇＨｉ、ＷＢＧｒＨｉ、ＷＢＣｙＨｉ、ＷＢＹｅＨｉが
次式ように求められる。

【００３２】 ＷＢＭｇＨｉ＝（ＳｕｍＭｇＨｉ＋ＳｕｍＧｒＨｉ＋ＳｕｍＣｙＨｉ＋ ＳｕｍＹｅＨｉ）／ＳｕｍＭｇＨｉ （１３） ＷＢＧｒＨｉ＝（ＳｕｍＭｇＨｉ＋ＳｕｍＧｒＨｉ＋ＳｕｍＣｙＨｉ＋ ＳｕｍＹｅＨｉ）／ＳｕｍＧｒＨｉ （１４） ＷＢＣｙＨｉ＝（ＳｕｍＭｇＨｉ＋ＳｕｍＧｒＨｉ＋ＳｕｍＣｙＨｉ＋ ＳｕｍＹｅＨｉ）／ＳｕｍＣｙＨｉ （１５） ＷＢＹｅＨｉ＝（ＳｕｍＭｇＨｉ＋ＳｕｍＧｒＨｉ＋ＳｕｍＣｙＨｉ＋ ＳｕｍＹｅＨｉ）／ＳｕｍＹｅＨｉ （１６） 次に、求められた低温度側カウント値１１６と高色温度
側カウント値１１７を、混合比算出１０６に送り、低色
温度側ＷＢ制御値と高色温度側ＷＢ制御値の混合比を求
める。例えば、低色温度側カウント値が１５，０００
組、高色温度側カウント値が３５，０００組であったな
らば、低色温度側ＷＢ制御値と高色温度側ＷＢ制御値の
混合比ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉを ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉ＝１５，０００：３５，０００＝３：７ とする。

【００３３】このようにして求められた混合比ＭｉｘＬ
ｏ：ＭｉｘＨｉに応じて、ＷＢ混合加算処理１１１にお
いて次式のように各色信号毎のホワイトバランス制御値
を求める。

【００３４】 ＷＢＭｇ＝｛ＭｉｘＬｏ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＭｇＬｏ＋ ｛ＭｉｘＨｉ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＭｇＨｉ （１７） ＷＢＧｒ＝｛ＭｉｘＬｏ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＧｒＬｏ＋ ｛ＭｉｘＨｉ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＧｒＨｉ （１８） ＷＢＣｙ＝｛ＭｉｘＬｏ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＣｙＬｏ＋ ｛ＭｉｘＨｉ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＣｙＨｉ （１９） ＷＢＹｅ＝｛ＭｉｘＬｏ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＹｅＬｏ＋ ｛ＭｉｘＨｉ／（ＭｉｘＬｏ＋ＭｉｘＨｉ）｝ＷＢＹｅＨｉ （２０） このようにして求められたホワイトバランス制御値をＷ
Ｂ制御値出力１１２より出力し、撮影された画像のホワ
イトバランス調整に用いる。

【００３５】以上のように、複数に分割された白判別領
域毎に求められたホワイトバランス制御値に対して、そ
れぞれの白判別カウント値によって混合比を決めて、混
合比に応じてホワイトバランス制御値を混合加算して出
力することによって、ミックス光源などの撮像データに
対して、画面中に色温度別に光源の占める割合が判明
し、その求められた適切なミックス比に対応したホワイ
トバランス制御値を求めることができる。

【００３６】（第２の実施の形態）図３は、第２の実施
の形態である“撮像装置”の要部（ホワイトバランス制
御値演算装置）構成を示すブロック図である。この要部
以外の撮像装置の構成は、公知の適宜の構成でよいの
で、ここでの説明を省略している。 複数の色フィルタ
を備える撮像素子によって撮像された画像データの、白
判別領域５０２および５０３を用いて求めたときの、低
色温度側ＷＢ演算２０８による低色温度側ホワイトバラ
ンス制御値と高色温度側ＷＢ演算２１０による高色温度
側ホワイトバランス制御値、および低色温度側カウント
値２１６と高色温度側カウント値２１７は、実施例１の
制御値およびカウント値と同様なので、実施例１の説明
を援用しここでの説明を省略する。

【００３７】本実施例の特徴は、低色温度側カウント値
２１６と高色温度側カウント値２１７よりホワイトバラ
ンス制御値を求める際の混合比を求める前に、低色温度
カウント値２１６に対して閾値との比較２２０を行うこ
とである。

【００３８】例えば、閾値ｔｈがｔｈ＝２０，０００組
と設定されていて、閾値比較２２０に送られる低色温度
カウント値２１６がＣＬｏ＝５０，０００組であるとし
た場合のように、低色温度側カウント値が閾値を上回っ
ているとき、撮像画面の光源は低色温度側の光源による
ものと決定し、混合比ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉを１：０
とする。同様に、高色温度側に、閾値比較を設け、高色
温度カウント値が閾値を下回っているとき、撮像画面の
光源は低色温度側の光源によるものと決定し、混合比Ｍ
ｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉを１：０としてもよい。

【００３９】また、例えば閾値ｔｈがｔｈ＝２０，００
０組と設定されていて、閾値比較２２０に送られる低色
温度カウント値ＣＬｏ２１６がＣＬｏ＝１５，０００組
であるとした場合のように、低色温度側カウント値が閾
値を下回っているとき、低色温度側の光源が撮像画面の
色温度に関与している度合いが少ないと判断して、閾値
ｔｈと０の間で内分した数を高色温度側ホワイトバラン
ス制御値との混合比とする。すなわち、 ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉ＝｛ＣＬｏ／ｔｈ｝：｛（ｔｈ−ＣＬｏ）／ｔｈ｝ ＝｛１５，０００／２０，０００｝：｛（２０，０００−１５，０００） ／２０，０００｝＝３：１ （２１） また、例えば閾値ｔｈを白判定された全組数の３０％
（ｔｈ＝０．３）と設定されていて、低色温度側カウン
ト値ＣＬｏ＝１５，０００組、高色温度側カウント値Ｃ
Ｈｉ＝７０，０００組であったとき、閾値比較２２０に
送られる低色温度カウント値ＣＬｏ２１６ＣＬｏ＝１
５，０００組は、白判定された全組数の１５，０００／
（７０，０００＋１５，０００）×１００＝１７．６％
であり、低色温度側カウント値が閾値を下回っていると
き、閾値ｔｈ＝０．３と０の間で内分した数を高色温度
側ホワイトバランス制御値との混合比としてもよい。す
なわち、 ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉ＝｛ＣＬｏ／（ＣＨｉ＋ＣＬｏ）｝：｛ｔｈ−（ＣＬｏ ／（ＣＨｉ＋ＣＬｏ）） ＝｛１５，０００／（７０，０００＋１５，０００）｝：｛０．３ −（１５，０００／（７０，０００＋１５，０００））｝ ＝１７．６：１２．４ （２２） このようにして求められた低色温度側と高色温度側の混
合比は、ＷＢ混合加算処理２１１に送られて、求められ
た撮像データのホワイトバランス調整のためのホワイト
バランス制御値は、実施例１と同様にＷＢ制御値出力２
１２より出力される。

【００４０】以上のように、閾値比較２２０を低色温度
カウント値に対して設けることで、低色温度側のホワイ
トバランス制御値に重み付けを行うことができる。この
閾値比較は、高色温度側に設けても、また、低色温度
側、高色温度側両側に設けてもよい。

【００４１】以上のように、複数に分割された白判別領
域毎に求められたホワイトバランス制御値に対して、そ
れぞれの白判別カウント値に閾値を用いて重み付けを行
い、そのカウント値によって混合比を決めて、混合比に
応じてホワイトバランス制御値を混合加算して出力する
ことによって、夕陽などの低色温度の光源と昼白色蛍光
灯などのような高色温度の光源によるミックス光源など
の撮像データに対して、画面中に色温度別に光源の占め
る割合をより正確に判別し、その求められた適切なミッ
クス比に対応したホワイトバランス制御値を求めること
ができる。

【００４２】（第３の実施の形態）図４は、第３の実施
の形態である“撮像装置”の要部（ホワイトバランス制
御値演算装置）構成を示すブロック図である。この要部
以外の撮像装置の構成は、公知の適宜の構成でよいの
で、ここでの説明を省略している。 複数の色フィルタ
を備える撮像素子によって撮像された画像データの、白
判別領域５０２および５０３を用いて求めたときの、低
色温度側ＷＢ演算３０８による低色温度側ホワイトバラ
ンス制御値と高色温度側ＷＢ演算３１０による高色温度
側ホワイトバランス制御値、および低色温度側カウント
値３１６と高色温度側カウント値３１７は、実施例１の
制御値およびカウント値と同様なので実施例１の説明を
援用しここでの説明を省略する。

【００４３】本実施例の特徴は、低色温度側カウント値
３１６と高色温度側カウント値３１７よりホワイトバラ
ンス制御値を求める際の混合比を求める前に、低色温度
カウント値３１６に対して閾値比較３２０を行う際の閾
値に撮影条件を反映させたり、各白判別領域からのカウ
ント値に撮影条件によって重みづけを行なったりするこ
とである。

【００４４】図４では、撮影条件３２１を低色温度側カ
ウント値の閾値比較３２０、混合比算出３０６に送って
いる。

【００４５】例えば、撮影画像が暗いときは、低色温度
側の光源が撮影画像の色温度に影響を及ぼしやすいと考
えられるので、Ｅｖ＝７以下では、実施例２で述べられ
ている閾値ｔｈを白判定された全組数の３０％（ｔｈ＝
０．３）と設定し、Ｅｖ＝９以下では閾値ｔｈを白判定
された全組数の１０％（ｔｈ＝０．３）と設定し、Ｅｖ
が７から９の間は３０％から１０％の間を線形に変化さ
せるようにする。

【００４６】例えば、撮影された画像がＥｖ＝８で、低
色温度側カウント値ＣＬｏ＝１５，０００組、高色温度
側カウント値ＣＨｉ＝７０，０００組であったとき、閾
値ｔｈはｔｈ＝０．２となり、閾値比較３２０に送られ
る低色温度カウント値ＣＬｏ２１６ＣＬｏ＝１５，００
０組は、白判定された全組数の１５，０００／（７０，
０００＋１５，０００）×１００＝１７．６％であり、
低色温度側カウント値が閾値を下回っているとき、閾値
ｔｈ＝０．２と０の間で内分した数を高色温度側ホワイ
トバランス制御値との混合比とする。すなわち、 ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉ＝｛ＣＬｏ／（ＣＨｉ＋ＣＬｏ）｝：｛ｔｈ−（ＣＬｏ ／（ＣＨｉ＋ＣＬｏ））｝ ＝｛１５，０００／（７０，０００＋１５，０００）｝：｛０．２ −（１５，０００／（７０，０００＋１５，０００））｝ ＝１７．６：２．４ （２３） さらにまた、この求められた混合比に対して、撮影条件
によってさらに重み付けを行なってもよい。

【００４７】例えば、Ｅｖ＝９以下ではさらにＥｖが１
減る毎に１０％低色温度側の混合比を増やしていくよう
に設定する。すると、前記（２３）で算出された混合比
に対してさらに重み付けが施されて、求める混合比は、
ＭｉｘＬｏ：ＭｉｘＨｉ＝１９．４：２．４となる。

【００４８】このようにして求められた低色温度側と高
色温度側の混合比は、ＷＢ混合加算処理３１１に送られ
て、求められた撮像データのホワイトバランス調整のた
めのホワイトバランス制御値は、ＷＢ制御値出力３１２
より出力される。

【００４９】以上のように、閾値比較３２０や混合比算
出３０６に対して撮影条件３２１を設けて反映させるこ
とで、低色温度側のホワイトバランス制御値に適切に重
み付けを行うことができる。この閾値比較は、高色温度
側に設けても、低色温度側高色温度側両側に設けてもよ
く、また撮影条件を閾値比較や混合比算出に反映させる
のは高色温度側でも、低色温度側高色温度側両側でもよ
い。

【００５０】以上のように、複数に分割された白判別領
域毎に求められたホワイトバランス制御値に対して、そ
れぞれの白判別カウント値に閾値や撮影条件を用いて重
み付けを行い、そのカウント値によって混合比を決め
て、混合比に応じてホワイトバランス制御値を混合加算
して出力することによって、夕陽などの低色温度の光源
と昼白色蛍光灯などのような高色温度の光源によるミッ
クス光源などの撮像データに対して、画面中に色温度別
に光源の占める割合をより正確に判別し、その求められ
た適切なミックス比に対応したホワイトバランス制御値
を求めることができる。

【００５１】（第４の実施の形態）図５は、第４の実施
の形態である“撮像装置”の要部（ホワイトバランス制
御値演算装置）構成を示すブロック図である。この要部
以外の撮像装置の構成は、公知の適宜の構成でよいの
で、ここでの説明を省略している。なお本実施例の構成
は請求項１３、１４の構成に直接的に対応している。

【００５２】複数の色フィルタを備える撮像素子によっ
て撮像された画像データは、実施例１と同様に白判別演
算４０２によって、式（７）、（８）によって得られた
Ｘ，Ｙの色度座標空間上に展開され、図６に示される白
判別領域１〜Ｎ（Ｎは正の整数）６０２〜６０６によっ
て白判定４０３が行なわれる。なお領域１側より領域Ｎ
側の方がより高色温度の領域である。

【００５３】ここで求められた、白判別領域１ＷＢ演算
４０８による白判別領域１ＷＢ制御値４２８から白判別
領域Ｎ ＷＢ演算４２５による白判別領域Ｎ ＷＢ制御
値４３０と、白判別領域１カウント値４１６から白判別
カウント値４２６は、実施例１におけるＷＢ演算値とカ
ウント値と同様であるのでその説明を援用しここでの説
明を省略する。

【００５４】本実施の形態の特徴は、色温度方向に分割
された各白判別領域の白判別されたカウント値４１６〜
４２６よりホワイトバランス制御値を求める際の混合比
を求める前に、必要な白判別領域に対して閾値との比較
４２０、４２１を行い、その閾値に撮影条件を反映させ
たり、また、必要な白判別領域のカウント値に撮影条件
によって重みづけを行なったりすることである。

【００５５】例えば、図６で示される白判別領域１〜Ｎ
（６０２〜６０６）が設定されていて、さらに図６に示
すように白判別領域２〜Ｎ（６０３〜６０６）に閾値比
較（４２０〜４２１）が設定されている場合に、撮影条
件４２２でＥｖ＝７〜１２で各白判別領域のカウント値
に対する重み付けを変化させる。

【００５６】各Ｅｖ値に対して各白判別領域カウント値
に対する閾値を全白カウント数の％で表したテーブルを
図７に示す。図７は、色温度軸方向で高色温度側を重視
し、さらに撮影画像が明るいときほど高色温度側領域に
重みをかけているテーブルである。

【００５７】図７のテーブルの閾値により重み付けされ
たカウント値により、各白判別領域より得られたホワイ
トバランス制御値を混合すると、高色温度の屋外の自然
光を重視し、室内の電球光などを軽視した設定になる。
この設定を用いると、屋外光を重点的に補正されるが、
電球光の赤みが残るので、より人間の視覚に近い自然な
ホワイトバランス調整が施されることになる。

【００５８】また、撮影条件にストロボ光を光源とした
撮影であることを入力すると、図８のテーブルに示され
るような、撮影画像が暗いほどストロボ光の光源による
影響が強くなる設定に切り換えられる。

【００５９】以上のようなテーブルによって得られた閾
値により各白判別カウント数に重み付けを行い、結果の
カウント数に応じて各白判別領域のホワイトバランス制
御値の混合比とする。

【００６０】また、カウント値に対する重み付けは前記
のようなテーブルではなく、Ｅｖに比例した係数と各白
判別領域毎に与えた重み付け定数を乗じたものを用いる
など規定の演算によって求めてもよい。

【００６１】このようにして求められた各白判別領域の
ホワイトバランス制御値の混合比は、ＷＢ混合加算処理
４１１に送られて、求められた撮像データのホワイトバ
ランス調整のためのホワイトバランス制御値は、ＷＢ制
御値出力４１２より出力される。

【００６２】以上のように、閾値比較４２０〜４２１や
混合比算出４０６に対して撮影条件４２２を設けて反映
させることで、低色温度側のホワイトバランス制御値に
適切に重み付けを行うことができる。この閾値比較は全
白判別領域の結果に設けてもよい。

【００６３】以上のように、多数に分割された白判別領
域毎に求められたホワイトバランス制御値に対して、そ
れぞれの白判別カウント値に閾値や撮影条件を用いて重
み付けを行い、そのカウント値によって混合比を決め
て、混合比に応じてホワイトバランス制御値を混合加算
して出力することによって、夕陽などの低色温度の光源
と、昼白色蛍光灯やストロボ光などのような高色温度の
光源によるミックス光源などの撮像データに対して、一
画面中で色温度別に光源の占める割合をより正確に判別
し、その求められた適切なミックス比に対応したホワイ
トバランス制御値を求めることができる。

【００６４】（実施の形態の変形例）以上の各実施例で
は、撮像素子の色フィルタに補色フィルタを用いた例を
挙げたが、図１２に示されるような原色フィルタなどの
色フィルタを用いる例でも有効である。

【００６５】また、混合比や閾値を決める撮影条件に、
撮影画像の明るさを示すＥｖ値を用いて説明したが、実
施例４で述べたようなストロボ光源を用いているという
信号や、撮影レンズの絞り値、フォーカスの距離、シャ
ッター速度などのカメラの撮影情報や、ポートレートモ
ード・風景モード・夜景モードなどの被写体画像の様子
を示す情報などを用いることも、ホワイトバランス調整
には有効な手段である。

【００６６】白判別領域のカウント数を白判別評価での
評価指数としたが、別に取り付けられた色温度測定用の
センサーからの出力を評価指数に加えたり、そのまま評
価指数の一部としたり、撮影情報として閾値や混合比の
重み付けに用いる手法も有効である。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正確なホワイトバランス調整のためのホワイトバランス
制御値を求めることのできる撮像装置を提供することが
できる。

【００６８】詳しくは、ミックス光源などの撮像データ
に対して、画面中に色温度別に光源の占める割合が判明
し、その求められた適切なミックス比に対応したホワイ
トバランス制御値を求めることができる。また、夕陽な
どの低色温度の光源と昼白色蛍光灯などのような高色温
度の光源によるミックス光源などの撮像データに対し
て、画面中に色温度別に光源の占める割合をより正確に
判別し、その求められた適切なミックス比に対応したホ
ワイトバランス制御値を求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の要部構成を示すブロック
図

【図２】 第１の実施の形態で用いる白判別領域を示す
図

【図３】 第２の実施の形態の要部構成を示すブロック
図

【図４】 第３の実施の形態の要部構成を示すブロック
図

【図５】 第４の実施の形態の要部構成を示すブロック
図

【図６】 第４の実施の形態で用いる白判別領域を示す
図。

【図７】 第４の実施の形態で用いる閾値のテーブルを
示す図

【図８】 第４の実施の形態で用いる閾値のテーブルを
示す図

【図９】 関連技術例の構成を示すブロック図

【図１０】 関連技術例で用いる白判別領域を示す図

【図１１】 撮像素子の補色フィルタ配列を示す図

【図１２】 撮像素子の原色フィルタ配列を示す図

【符号の説明】

１０２ 白判別演算 １０３ 白判定 １０６ 混合比算出 １０８ 低色温度側ＷＢ演算 １１０ 高色温度側ＷＢ演算

Claims (43)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の色フィルタを有する撮像手段より
   出力されデジタル信号に変換された色信号が白色である
   と判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領域の
   うちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定手段
   と、 前記複数の評価領域において、白色であると判別された
   色信号に基づいてホワイトバランス制御値、および前記
   複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、 該評価指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求
   められたそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け
   加算を行うことによりホワイトバランス調整を行うため
   のホワイトバランス制御値を演算する演算手段とを有す
   ることを特徴とする信号処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記白判定手段は、
   各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつを抽出し
   て組み合わせて演算を行い、色度座標に展開された色信
   号の白判別を行うことを特徴とする信号処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記白判定手段は、
   各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつを抽出し
   て組み合わせたものを複数組のブロック単位で集めて、
   各色毎に求めた画素成分の平均値を組み合わせて演算を
   行い、色度座標に展開された色信号の白判別を行うこと
   を特徴とする信号処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記演算手段は、前
   記複数の評価領域のそれぞれにおいて、前記白判定手段
   によって前記評価領域に含まれると判定された色信号を
   その成分毎に加算積分を行い、その積分結果に基いて前
   記各評価領域におけるホワイトバランス制御値を求める
   ことを特徴とする信号処理装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、前記評価指数は、前
   記白判定手段によって白判別される色信号を生成する画
   素の組み合せを１組とし、前記白判定手段によって前記
   評価領域に含まれると判定された組数を前記評価領域毎
   に計数した計数値であり、 前記演算手段は、各評価領域の計数値を比較し、その比
   較にもとづいて前記各評価領域によって得られたホワイ
   トバランス制御値の重み付けを行うことによりホワイト
   バランス調整のためのホワイトバランス制御値を求める
   ことを特徴とする信号処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記白判定手段にお
   ける複数の評価領域は、色温度により第一の色温度側と
   第二の色温度側の２つの領域に分割されており、 前記演算手段は、前記第一の色温度側または第二の色温
   度側の評価領域で計数された評価指数と閾値との大小関
   係に応じ各評価領域の計数値に重み付けを行い、この重
   み付けに基づいて各評価領域のホワイトバランス制御値
   を重み付け加算することによって、ホワイトバランス調
   整のためのホワイトバランス制御値を求めることを特徴
   とする信号処理装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記演算手段は、前
   記第一の色温度側の評価領域で計数された評価指数が閾
   値よりも大きいときは、第二の色温度側の評価指数を無
   視することを特徴とする信号処理装置。
8. 【請求項８】 請求項６において、前記演算手段は、前
   記第二の色温度側の評価領域で計数された評価指数が閾
   値よりも小さいときは、第二の色温度側の評価指数を無
   視することを特徴とする信号処理装置。
9. 【請求項９】 請求項６において、前記閾値は、撮影条
   件によって決定されることを特徴とする信号処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９において、さらに撮影条件を
    考慮して前記各評価領域のホワイトバランス制御値を重
    み付け加算することを特徴とする信号処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項５において、前記白判定手段に
    おける複数の評価領域は、色温度により第一から第Ｎの
    評価領域（Ｎは２以上の整数）に分割されており、 前記演算手段は、前記第一から第Ｍの評価領域（Ｍは２
    以上の整数でＭ＜＝Ｎ）で計数された評価指数とそれぞ
    れ第一から第Ｍの閾値との大小関係に応じて各評価領域
    の計数値に重み付けを行い、この重み付けに基づいて各
    評価領域のホワイトバランス制御値を重み付け加算する
    ことによって、ホワイトバランス調整のためのホワイト
    バランス制御値を求めることを特徴とする信号処理装
    置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記閾値は撮影
    条件により決定されることを特徴とする信号処理装置。
13. 【請求項１３】 請求項１において、前記演算手段は、
    撮像条件に基づいて前記評価指数を求めることを特徴と
    する信号処理装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記撮像条件は
    露光条件であることを特徴とする信号処理装置。
15. 【請求項１５】 請求項１ないし請求項１４において、
    前記信号処理装置が前記撮像手段を有することを特徴と
    する撮像装置。
16. 【請求項１６】 複数の色フィルタを有する撮像手段よ
    り出力されデジタル信号に変換された色信号が白色であ
    ると判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領域
    のうちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定ステ
    ップと、 前記複数の評価領域において、白色であると判別された
    色信号に基づいてホワイトバランス制御値、および前記
    複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、 該評価指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求
    められたそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け
    加算を行うことによりホワイトバランス調整を行うため
    のホワイトバランス制御値を演算する演算ステップとを
    有することを特徴とする信号処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項１６において、前記白判定ステ
    ップは、各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつ
    を抽出して組み合わせて演算を行い、色度座標に展開さ
    れた色信号の白判別を行うことを特徴とする信号処理方
    法。
18. 【請求項１８】 請求項１６において、前記白判定ステ
    ップは、各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつ
    を抽出して組み合わせたものを複数組のブロック単位で
    集めて、各色毎に求めた画素成分の平均値を組み合わせ
    て演算を行い、色度座標に展開された色信号の白判別を
    行うことを特徴とする信号処理方法。
19. 【請求項１９】 請求項１６において、前記演算ステッ
    プは、前記複数の評価領域のそれぞれにおいて、前記白
    判定ステップによって前記評価領域に含まれると判定さ
    れた色信号をその成分毎に加算積分を行い、その積分結
    果基前記各評価領域におけるホワイトバランス制御値を
    求めることを特徴とする信号処理方法。
20. 【請求項２０】 請求項１７において、前記評価指数
    は、前記白判定ステップによって白判別される色信号を
    生成する画素の組み合せを１組とし、前記白判定ステッ
    プによって前記評価領域に含まれると判定された組数を
    前記評価領域毎に計数した計数値であり、 前記演算ステップは、各評価領域の計数値を比較し、そ
    の比較にもとづいて前記各評価領域によって得られたホ
    ワイトバランス制御値の重み付けを行うことによりホワ
    イトバランス調整のためのホワイトバランス制御値を求
    めることを特徴とする信号処理方法。
21. 【請求項２１】 請求項２０において、前記白判定ステ
    ップにおける複数の評価領域は、色温度により第一の色
    温度側と第二の色温度側の２つの領域に分割されてお
    り、 前記演算ステップは、前記第一の色温度側または第二の
    色温度側の評価領域で計数された評価指数と閾値との大
    小関係に応じ各評価領域の計数値に重み付けを行い、こ
    の重み付けに基づいて各評価領域のホワイトバランス制
    御値を重み付け加算することによって、ホワイトバラン
    ス調整のためのホワイトバランス制御値を求めることを
    特徴とする信号処理方法。
22. 【請求項２２】 請求項２１において、前記演算ステッ
    プは、前記第一の色温度側の評価領域で計数された評価
    指数が閾値よりも大きいときは、第二の色温度側の評価
    指数を無視することを特徴とする信号処理方法。
23. 【請求項２３】 請求項２１において、前記演算ステッ
    プは、前記第二の色温度側の評価領域で計数された評価
    指数が閾値よりも小さいときは、第二の色温度側の評価
    指数を無視することを特徴とする信号処理方法。
24. 【請求項２４】 請求項２１において、前記閾値は、撮
    影条件によって決定されることを特徴とする信号処理方
    法。
25. 【請求項２５】 請求項２４において、さらに撮影条件
    を考慮して前記各評価領域のホワイトバランス制御値を
    重み付け加算することを特徴とする信号処理方法。
26. 【請求項２６】 請求項２０において、前記白判定ステ
    ップにおける複数の評価領域は、色温度により第一から
    第Ｎの評価領域（Ｎは２以上の整数）に分割されてお
    り、 前記演算ステップは、前記第一から第Ｍの評価領域（Ｍ
    は２以上の整数でＭ＜＝Ｎ）で計数された評価指数とそ
    れぞれ第一から第Ｍの閾値との大小関係に応じて各評価
    領域の計数値に重み付けを行い、この重み付けに基づい
    て各評価領域のホワイトバランス制御値を重み付け加算
    することによって、ホワイトバランス調整のためのホワ
    イトバランス制御値を求めることを特徴とする信号処理
    方法。
27. 【請求項２７】 請求項２６において、前記閾値は撮影
    条件により決定されることを特徴とする信号処理方法。
28. 【請求項２８】 請求項１６において、前記演算手段
    は、撮像条件に基づいて前記評価指数を求めることを特
    徴とする信号処理方法。
29. 【請求項２９】 請求項２８において、前記撮像条件は
    露光条件であることを特徴とする信号処理方法。
30. 【請求項３０】 複数の色フィルタを有する撮像手段よ
    り出力されデジタル信号に変換された色信号が白色であ
    ると判別される評価領域を複数有し、該複数の評価領域
    のうちいずれかに含まれるか否かを判定する白判定ステ
    ップと、 前記複数の評価領域において、白色であると判別された
    色信号に基づいてホワイトバランス制御値、および前記
    複数の評価領域の評価指数をそれぞれ求め、 該評価指数にもとづいて前記複数の評価領域に置いて求
    められたそれぞれのホワイトバランス制御値の重み付け
    加算を行うことによりホワイトバランス調整を行うため
    のホワイトバランス制御値を演算する演算ステップとを
    有するモジュールを有する記憶媒体。
31. 【請求項３１】 請求項３０において、前記白判定ステ
    ップは、各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつ
    を抽出して組み合わせて演算を行い、色度座標に展開さ
    れた色信号の白判別を行うことを特徴とする記憶媒体。
32. 【請求項３２】 請求項３０において、前記白判定ステ
    ップは、各色信号の異なる成分の隣接する１画素分ずつ
    を抽出して組み合わせたものを複数組のブロック単位で
    集めて、各色毎に求めた画素成分の平均値を組み合わせ
    て演算を行い、色度座標に展開された色信号の白判別を
    行うことを特徴とする記憶媒体。
33. 【請求項３３】 請求項３０において、前記演算ステッ
    プは、前記複数の評価領域のそれぞれにおいて、前記白
    判定ステップによって前記評価領域に含まれると判定さ
    れた色信号をその成分毎に加算積分を行い、その積分結
    果基前記各評価領域におけるホワイトバランス制御値を
    求めることを特徴とする記憶媒体。
34. 【請求項３４】 請求項３１において、前記評価指数
    は、前記白判定ステップによって白判別される色信号を
    生成する画素の組み合せを１組とし、前記白判定ステッ
    プによって前記評価領域に含まれると判定された組数を
    前記評価領域毎に計数した計数値であり、 前記演算ステップは、各評価領域の計数値を比較し、そ
    の比較にもとづいて前記各評価領域によって得られたホ
    ワイトバランス制御値の重み付けを行うことによりホワ
    イトバランス調整のためのホワイトバランス制御値を求
    めることを特徴とする記憶媒体。
35. 【請求項３５】 請求項３４において、前記白判定ステ
    ップにおける複数の評価領域は、色温度により第一の色
    温度側と第二の色温度側の２つの領域に分割されてお
    り、 前記演算ステップは、前記第一の色温度側または第二の
    色温度側の評価領域で計数された評価指数と閾値との大
    小関係に応じ各評価領域の計数値に重み付けを行い、こ
    の重み付けに基づいて各評価領域のホワイトバランス制
    御値を重み付け加算することによって、ホワイトバラン
    ス調整のためのホワイトバランス制御値を求めることを
    特徴とする記憶媒体。
36. 【請求項３６】 請求項３５において、前記演算ステッ
    プは、前記第一の色温度側の評価領域で計数された評価
    指数が閾値よりも大きいときは、第二の色温度側の評価
    指数を無視することを特徴とする記憶媒体。
37. 【請求項３７】 請求項３５において、前記演算ステッ
    プは、前記第二の色温度側の評価領域で計数された評価
    指数が閾値よりも小さいときは、第二の色温度側の評価
    指数を無視することを特徴とする記憶媒体。
38. 【請求項３８】 請求項３５において、前記閾値は、撮
    影条件によって決定されることを特徴とする記憶媒体。
39. 【請求項３９】 請求項３８において、さらに撮影条件
    を考慮して前記各評価領域のホワイトバランス制御値を
    重み付け加算することを特徴とする記憶媒体。
40. 【請求項４０】 請求項３４において、前記白判定ステ
    ップにおける複数の評価領域は、色温度により第一から
    第Ｎの評価領域（Ｎは２以上の整数）に分割されてお
    り、 前記演算ステップは、前記第一から第Ｍの評価領域（Ｍ
    は２以上の整数でＭ＜＝Ｎ）で計数された評価指数とそ
    れぞれ第一から第Ｍの閾値との大小関係に応じて各評価
    領域の計数値に重み付けを行い、この重み付けに基づい
    て各評価領域のホワイトバランス制御値を重み付け加算
    することによって、ホワイトバランス調整のためのホワ
    イトバランス制御値を求めることを特徴とする記憶媒
    体。
41. 【請求項４１】 請求項４０において、前記閾値は撮影
    条件により決定されることを特徴とする記憶媒体。
42. 【請求項４２】 請求項３０において、前記演算手段
    は、撮像条件に基づいて前記評価指数を求めることを特
    徴とする記憶媒体。
43. 【請求項４３】 請求項４２において、前記撮像条件は
    露光条件であることを特徴とする記憶媒体。