JP2003061102A - 撮像装置およびホワイトバランスの調整方法およびその動作処理プログラム - Google Patents
撮像装置およびホワイトバランスの調整方法およびその動作処理プログラムInfo
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- JP2003061102A JP2003061102A JP2001242014A JP2001242014A JP2003061102A JP 2003061102 A JP2003061102 A JP 2003061102A JP 2001242014 A JP2001242014 A JP 2001242014A JP 2001242014 A JP2001242014 A JP 2001242014A JP 2003061102 A JP2003061102 A JP 2003061102A
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Abstract
整がさらに向上した撮像装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 第1の制御値を取得し、該第1の制御値
を所定の関数に適応して第2の制御値を取得し、前記第
1,第2の制御値に基づいて撮像手段から出力される画
像信号のホワイトバランスを調整する制御手段とを有す
ることを特徴とする。
Description
の照明装置を有する撮像装置に関するものである。
する場合や、逆光状態の被写体を撮影する場合に閃光装
置を用いることが必要不可欠である。
バランスの調整が行われているが、閃光装置を用いた撮
影では被写体の色温度とストロボの色温度それぞれを考
慮して決定しなければならない。この手法のひとつとし
て、被写体の照度と閃光装置の発光量の影響度とに基づ
いて、ホワイトバランス制御値が算出されている。
制御特性を表わすグラフを見ると理解されるように、被
写体の照度と閃光装置の発光量の影響度に基づいて、照
明を行う前の被写体の色温度に対するホワイトバランス
の制御値と閃光装置の発光量に基づく色温度に対するホ
ワイトバランスの制御値との比率で実際に制御すべきホ
ワイトバランスの制御値を単純に算出してしまうと、太
線で示される黒体放射特性から算出されたホワイトバラ
ンス制御値が外れてしまうものとなる。
バランス制御値に基づいて調整を行ってしまうと、画像
がマゼンタよりに色味を帯びてしまうことになる。
R信号、B信号に対するホワイトバランスの制御特性を
表わすグラフを見ると理解されるように、被写体の照度
と閃光装置の発光量の影響度に基づいて、照明を行う前
の被写体の色温度に対するホワイトバランスの制御値と
閃光装置の発光量に基づく色温度に対するホワイトバラ
ンスの制御値との比率で実際に制御すべきホワイトバラ
ンスの制御値を単純に算出してしまうと、太線で示され
る黒体放射特性から算出されたホワイトバランス制御値
が外れてしまうものとなる。
バランス制御値に基づいて調整を行ってしまうと、画像
がマゼンタよりに色味を帯びてしまうことになる。
閃光装置を用いた場合、ホワイトバランス調整がさらに
向上した撮像装置を提供することを目的とする。
ために、本願発明によれば、被写体を照明する照明手段
の発光量と前記照明手段によって照明される前の被写体
の照度に基づいて第1の制御値を取得し、該第1の制御
値を所定の関数に適応して第2の制御値を取得し、前記
第1,第2の制御値に基づいて撮像手段から出力される
画像信号のホワイトバランスを調整する制御手段とを有
することを特徴とする撮像装置を提供する。
と前記照明手段によって照明される前の被写体の照度に
基づいて第1の制御値を取得し、該第1の制御値を所定
の関数に適応して第2の制御値を取得し、前記第1,第
2の制御値に基づいて撮像手段から出力される画像信号
のホワイトバランスを調整することを特徴とするホワイ
トバランスの調整方法を提供する。
と前記照明手段によって照明される前の被写体の照度に
基づいて第1の制御値を取得し、該第1の制御値を所定
の関数に適応して第2の制御値を取得し、前記第1,第
2の制御値に基づいて撮像手段から出力される画像信号
のホワイトバランスを調整する処理を実行するための動
作処理プログラムを提供する。
の実施の形態を説明する。
ブロック図である。
点レンズおよびズームレンズを有する。また、光学絞り
202は、被写体光の入射を抑制する。撮像素子203
は、CCDなどによって構成され、レンズ光学系201
および光学絞り202を介して入射した被写体光を電気
的な画像信号に変換する。
3によって得られた画像信号から輝度信号を生成する。
輝度信号処理回路205は、輝度信号生成回路204に
おいて生成された輝度信号に対してγ補正あるいは輪郭
強調処理を行う。
って得られた画像信号からRGB3色の色信号をそれぞ
れ生成する。ホワイトバランスアンプ207rは、R信
号の利得を変更し、ホワイトバランスアンプ207b
は、B信号の利得を変更する。これらホワイトバランス
アンプ207r,207bによりホワイトバランスを調
整する。色差マトリクス回路208は、ホワイトバラン
スアンプ207によって調整されたRB信号、さらには
G信号から色差信号R−Y、B−Yを生成する。リニア
マトリクス回路209は色差信号R−Y、B−Yの色相
を調整する。色差利得回路210は色差信号R−Y、B
−Yの夫々の利得を制御し色飽和度を調整する。
信号からビデオ信号を生成する。また、ホワイトバラン
ス制御回路212は、色差利得回路210から出力され
た色差信号に基づいて、被写体の色温度情報を取得す
る。さらに、閃光装置213の発光タイミングおよび発
光量に関する情報を取得する。そして、ホワイトバラン
ス制御回路212は、これらの情報に基づいてホワイト
バランスアンプ207r,207bを制御することによ
りホワイトバランスを調整する。閃光装置213は、閃
光装置制御回路214の制御に基づいて被写体を照明す
る。閃光装置制御回路214は、輝度信号生成回路20
4において生成された輝度信号に基づいて被写体の照度
を検出し、さらに不図示の被写体距離を検出する検出回
路から被写体距離を検出し、その検出された被写体の照
度および被写体距離に基づいて閃光装置213の発光量
を制御する。
て、閃光装置213を用いて静止画像を撮影したときの
ホワイトバランス調整を実行するためのフローチャート
である。また、図3は、本実施の形態において、実際に
ホワイトバランス調整する利得制御値を算出する過程を
説明するためのR信号およびB信号に対する利得制御値
の相関図である。
により不図示の操作部材を用いて静止画像の撮影の指示
が行われる。すると、ステップS102において、閃光
装置制御回路214は、輝度信号生成回路204から出
力された輝度信号に基づいて被写体の照度を検出する。
そして、ステップS103に進み、閃光装置制御回路2
14は、検出された被写体の照度に基づいて、閃光装置
213において発光すべき発光量を演算する。
ンス制御回路212は、閃光装置制御回路で演算された
閃光装置213の発光量に関する情報を取得する。そし
て、閃光装置213の発光前において色差利得回路21
0から出力された色差信号に基づいて被写体の色温度情
報を取得し、R,B各信号の利得制御値P(r1,b
1)を算出する。
04と同様に、閃光装置213の発光量に対応する閃光
装置213から発光される光の色温度情報を不図示のテ
ーブルから抽出し、R,B各信号の利得制御値Q(r
2,b2)を算出する。
体の照度および閃光装置213の発光量とから、被写体
の色温度に対して閃光装置213から発光される光の色
温度の影響度を示すWB比率k(制御すべき利得制御値の
割合:0<k<1)を算出する。なお、この光の色温度
の影響度は、被写体の照度と閃光装置213の発光量と
の関係を予め実験的に求めておき、不図示のテーブルに
格納しておくものとする。
ステップS104およびステップS106において求め
られたR信号およびB信号に対する利得制御値のうちい
ずれか一方の利得制御値に基づいて、実際にホワイトバ
ランス調整するための利得制御値を算出する。例えば、
R信号に対する利得制御値に関して実際にホワイトバラ
ンス調整するための利得制御値を算出するとすると、r
=|r2−r1|,r´=|r2−r0|として、利得
制御値QからシフトされるR信号の利得制御量r´は、 r:r´=1:k であるので、 r´=k*r となり、実際にホワイトバランス調整するためのR信号
に対する利得制御値r0が算出される。
すなわちB信号に対する利得制御値b0を求める。ステ
ップS108では、ステップS107においてr0を求
めた演算を用いてb0を求めるのではなく、ステップS
107において求められたr´を黒体放射近似特性(太
線)に対応する関数fに適用して求める。すなわち、 b0=f(r0) となり、実際にホワイトバランス調整するためのR信号
に対する利得制御値b0が算出される。なお、本実施の
形態において、関数fは、利得制御値rに対応する黒体
放射特性に近似した利得制御値bがルックアップテーブ
ルに格納されているものとする。
07およびステップS108において求められた利得制
御値R(r0,b0)をホワイトバランスアンプ207
r,207bに対して出力する。
3による発光を用いた静止画像の撮影が行われ、利得制
御値Rを用いてホワイトバランス調整が行われる。
影する場合にB信号の利得制御値を黒体放射特性上にな
るように算出することにより、あらゆるストロボ撮影に
おいて最適なホワイトバランスで撮影することが可能に
なる。(なお、仮にステップS108において、B信号
の利得制御値をステップS107に示すR信号の利得制
御値と同様に求めてしまうと、図3のR´となってしま
い、ホワイトバランスの調整がマゼンタよりとなってし
まう。) なお、上述した実施の形態では、実際のR信号に対する
利得制御値をはじめに求めていたが、B信号に対する利
得制御値をはじめに求めてもよい。
る利得制御値およびステップS106において算出され
る利得制御値は、R信号またはB信号のうちのどちらか
一方のみを算出してもよい。
光したときのホワイトバランス調整に関する場合を説明
する。図1のフローチャートでは、被写体光源の色温度
が黒体放射上に位置する場合を説明したが、蛍光灯など
の人口照明では自然光と異なる特殊なスペクトルを有
し、人工照明下の色温度が黒体放射上にない場合が考え
られる。以下、こういった人工光源の下で閃光装置を用
いた撮影を行うときのホワイトバランス制御に関して説
明する。
ときのホワイトバランス調整の動作処理フローチャート
である。また、図5は、人工照明下で閃光装置213を
発光したときに、実際にホワイトバランス調整する利得
制御値を算出する過程を説明するためのR信号およびB
信号に対する利得制御値の相関図である。図4及び図5
を用いて人工照明下で閃光装置を発光したときのホワイ
トバランスの調整動作を説明する。なお、図4におい
て、図1と同じ符号は同様の処理を行うものとしてその
説明を省略する。
213を発光する前の人口照明下の被写体光に基づいて
算出されたものであり、太線で示した黒体放射特性から
外れた値となっている。ここで、図1のステップS10
8において算出された制御値R(r0,b0)に基づい
てホワイトバランス調整を行うと、実際に調整された画
像が黄色がかったものとなってしまう。そこで、人口照
明下のホワイトバランス調整では、利得制御値Pが黒体
放射特性から外れた分だけ実際に調整を行うための利得
制御値Rを補正する処理を行う。なお、利得制御値Pが
黒体放射特性から外れた値であるかどうかの判断は、ス
テップS102において利得制御値Pが得られたときに
利得制御値Pが黒体放射特性の関数f上にあるかどうか
で判断を行う。
PのB信号に対する利得制御値の成分b1の黒体放射特
性からのずれ量をb(diff)として、補正すべき量
b(diff)´は、 b(diff)´=k*b(diff) となる。b(diff)´は、kに依存している。すな
わち、b(diff)´被写体の照度とストロボの発光
量に応じて変動する。例えば、被写体の照度が比較的高
くストロボの発光量が小さい場合にはb(diff)´
は大きくなり、実際に調整すべきホワイトバランス制御
値は、人口照明下のホワイトバランス制御値に近づく。
一方、被写体の照度が低くストロボの発光量が大きい場
合には、b(diff)´は小さくなり、実際に調整す
べきホワイトバランス制御値は黒体放射特性に近づく。
Qのb2からシフトすべきB信号の利得制御量は、 b´+b(diff)´ となり、実際にホワイトバランス調整するためのR信号
に対する利得制御値b0´が算出される。
ップS107およびステップS108bにおいて求めら
れた利得制御値R”(r0,b0´)をホワイトバラン
スアンプ207r,207bに対して出力する。
閃光装置213を発光した場合においても適切なホワイ
トバランス調整を行うことができる。
照明する装置として、閃光発光装置を用いて説明した
が、被写体を照明する装置であればどのようなものでも
よい。例えば、被写体を照明する時間が長ければ動画の
撮影に対しても本発明を適用することができる。
光前の被写体の照度および閃光装置213の発光量とか
ら、被写体の色温度に対して閃光装置の発光による色温
度の影響度kを算出していたが、さらに、被写体の距離
に応じてkを変化させてもよい。
よびB信号に対して利得の調整を行うことによってホワ
イトバランスを調整していたが、R−Y信号およびB−
Y信号などの色差信号に対する利得を調整することによ
ってホワイトバランスの調整を行ってもよい。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、
インターネットなどのネットワークを介して撮像装置に
供給し、撮像装置のコンピュータ(またはCPUやMP
U)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出
し実行することによって達成できる。
グラムコード自体が前述した実施形態のホワイトバラン
ス制御回路212の機能を実現することになり、そのプ
ログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する
ことになる。
体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、C
D−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリ
カード、ROMなどを用いることができる。
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(オペ
レーティングシステム)などが実際の処理の一部または
全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能
が実現される場合も含まれる。
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示にもとづき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニット
に備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる。
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードを格納することになるが、簡単に説
明すると、本発明の撮像装置に不可欠なモジュールを、
記憶媒体に格納することになる。
ば、閃光装置などを用いて被写体を照明した場合、被写
体照度およびストロボ発光量に対応し、かつ黒体放射特
性にのっとったホワイトバランスの制御利得値に基づい
てホワイトバランスを調整しているので最適な画像を得
ることができる。
ための動作処理フローチャート。
算出する過程を説明するためのR信号およびB信号に対
する利得制御値の相関図。
ンス調整のための動作処理フローチャート。
トバランス調整する利得制御値を算出する過程を説明す
るためのR信号およびB信号に対する利得制御値の相関
図。
利得制御値を算出する過程を説明するためのR信号およ
びB信号に対する利得制御値の相関図。
Claims (17)
- 【請求項1】 被写体を照明する照明手段の発光量と前
記照明手段によって照明される前の被写体の照度に基づ
いて第1の制御値を取得し、該第1の制御値を所定の関
数に適応して第2の制御値を取得し、前記第1,第2の
制御値に基づいて撮像手段から出力される画像信号のホ
ワイトバランスを調整する制御手段とを有することを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記所定の関数は、
黒体放射特性に基づくものであることを特徴とする撮像
装置。 - 【請求項3】 請求項1において、前記制御手段は、さ
らに被写体距離に基づいて第1の制御値を取得すること
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項4】 請求項1において、前記第1の制御値は
撮像手段から出力される画像信号のうちR信号の利得を
制御するものであり、前記第2の制御値は撮像手段から
出力される画像信号のうちB信号の利得を制御するもの
であることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項5】 請求項1において、前記第1の制御値は
撮像手段から出力される画像信号のうちB信号の利得を
制御するものであり、前記第2の制御値は撮像手段から
出力される画像信号のうちR信号の利得を制御するもの
であることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項6】 請求項1において、前記制御手段は、前
記被写体が人口照明下であると判断された場合、前記照
明手段の発光量と前記照明手段によって照明される前の
被写体照度に基づいて前記第2の制御値を補正すること
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれか1項
において、前記照明手段は閃光発光を行なうことを特徴
とする撮像装置。 - 【請求項8】 被写体を照明する照明手段の発光量と前
記照明手段によって照明される前の被写体の照度に基づ
いて第1の制御値を取得し、該第1の制御値を所定の関
数に適応して第2の制御値を取得し、前記第1,第2の
制御値に基づいて撮像手段から出力される画像信号のホ
ワイトバランスを調整することを特徴とするホワイトバ
ランスの調整方法。 - 【請求項9】 請求項8において、前記所定の関数は、
黒体放射特性に基づくものであることを特徴とするホワ
イトバランスの調整方法。 - 【請求項10】 請求項8において、さらに被写体距離
に基づいて第1の制御値を取得することを特徴とするホ
ワイトバランスの調整方法。 - 【請求項11】 請求項8において、前記被写体が人口
照明下であると判断された場合、前記照明手段の発光量
と前記照明手段によって照明される前の被写体照度に基
づいて前記第2の制御値を補正することを特徴とするホ
ワイトバランスの調整方法。 - 【請求項12】 請求項8ないし請求項11のいずれか
1項において、前記照明手段は閃光発光を行なうことを
特徴とするホワイトバランスの調整方法。 - 【請求項13】 被写体を照明する照明手段の発光量と
前記照明手段によって照明される前の被写体の照度に基
づいて第1の制御値を取得し、該第1の制御値を所定の
関数に適応して第2の制御値を取得し、前記第1,第2
の制御値に基づいて撮像手段から出力される画像信号の
ホワイトバランスを調整する処理を実行するための動作
処理プログラム。 - 【請求項14】 請求項13において、前記所定の関数
は、黒体放射特性に基づくものであることを特徴とする
ホワイトバランスを調整するための動作処理プログラ
ム。 - 【請求項15】 請求項13において、さらに被写体距
離に基づいて第1の制御値を取得することを特徴とする
ホワイトバランスの動作処理プログラム。 - 【請求項16】 請求項13において、前記被写体が人
口照明下であると判断された場合、前記照明手段の発光
量と前記照明手段によって照明される前の被写体照度に
基づいて前記第2の制御値を補正することを特徴とする
ホワイトバランスの動作処理プログラム。 - 【請求項17】 請求項13ないし請求項16のいずれ
か1項において、前記照明手段は閃光発光を行なうこと
を特徴とするホワイトバランスの動作処理プログラム。
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