JP2003189315A

JP2003189315A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2003189315A
Application number: JP2001384890A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tsugi; 靖都木; Shigehisa Rokuta; 茂久録田; Naoki Fujiwara; 直樹藤原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】複数色温度の広ダイナミックレンジ撮影での
色再現性の向上を図る。【解決手段】撮像素子２は、１フィールド毎に長露光
時間と短露光時間とに交互に露光時間が切り替えられ
る。その出力映像信号は、ＡＧＣ回路４，Ａ／Ｄ変換回
路５で処理された後、カメラ信号処理回路６に供給さ
れ、ＷＢ（ホワイトバランス）補正回路１６ａ，１６ｂ
から供給される長時間露光，短時間露光のフィールド毎
のＷＢ補正値でＷＢ補正がなされる。次いで、ガンマ補
正回路７により、長時間露光のフィールドと短時間露光
のフィールドとが異なるガンマ特性Ａ，Ｂでガンマ補正
され、メモリ回路８と加算回路１０とで各フィールド毎
に長時間露光のフィールドと短時間露光のフィールドと
が加算された映像信号が得られる。この映像信号から、
ＷＢ補正回路１６ａ，１６ｂにより、長時間露光，短時
間露光のフィールド毎のＷＢ補正値を生成し、カメラ信
号処理回路６に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ並び
に電子スチルカメラなどの撮像装置に係り、特に、その
信号処理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラや電子スチルカメラにおい
て、室内から撮影する窓辺の人物などを撮影する逆光時
の撮影の場合、一般的な露光制御を行なうと、目的の人
物が黒く潰れ、窓の外の風景に適切な露光が行なわれ
る。そこで、このようなシーンを撮影する場合には、逆
光補正処理を行ない、目的の人物の映像信号が黒く潰れ
ないようにする補正が行なわれていた。

【０００３】しかしながら、このような補正処理を行な
うと、逆光補正前に最適な露光であった室外の風景は白
く飛んでしまう。これは、逆光補正処理が、カメラの絞
りを通常より開き気味にするか、露光時間を長めに設定
し、本来黒く潰れてしまう領域を明るく撮影する露光処
理であるからである。

【０００４】また、監視カメラなどにおいても、１台の
カメラで室内と室外との両方を同時に監視する必要があ
る場合、室内外双方の露光の妥協点で撮影を行なってい
た。

【０００５】このような広いダイナミックレンジを必要
とするシーンを撮影する場合、特開２００１−１６４９
９号公報に記載のように、屋内画像に適した長時間露光
と屋外画像に適した短時間露光とを連続で行ない、得ら
れた画像に対して夫々異なるガンマ処理を施した後に加
算を行なうようにした技術が知られている。これによる
と、屋内画像は長時間露光のＳ／Ｎの良い部分を用い、
長時間露光で白飛びしてしまう屋外領域に短時間露光の
画像部分を合成することができ、屋内から屋外までの階
調を実現している。

【０００６】かかる技術においては、複数の露光条件で
の露光量差を圧縮でき、屋外から屋内までの階調再現は
得られるものの、異なる光源での色温度差については考
慮されていなかった。一般に、屋外・屋内や日向・日陰
などでは、露光量だけでなく、色温度も異なるものであ
って、このため、上記従来技術では、どちらか一方の主
となる映像に対しては、適正なホワイトバランス補正が
行なわれるが、他方の映像に対しても、この主となる映
像に対するホワイトバランス補正が適用されることにな
るため、適正な色再現が得られないといった問題があっ
た。

【０００７】かかる問題を解消する従来技術として、長
時間露光画面におけるホワイトバランス補正と短時間露
光画面におけるホワイトバランス補正を分けて行ない、
その後でこれら映像を合成する技術が、特開２０００−
３５０２２０に開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特開２
０００−３５０２２０に開示の技術では、露光時間に応
じてホワイトバランスを調整するものであるが、どのよ
うな指針に基いてその調整をすべきかについて考慮され
ていない。

【０００９】その点に鑑み、本発明は、かかる点に鑑み
てなされたものであって、露光時間に応じたホワイトバ
ランス補正を行なう際に、安定して良好なホワイトバラ
ンス補正を行なうことができるようにした撮像装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定の周期で露光時間が交互に切り替え
られる撮像素子と、撮像素子から出力される映像信号を
ホワイトバランス補正処理する信号処理回路と、ホワイ
トバランス補正された映像信号をもとに露光時間に応じ
たホワイトバランス値を生成しホワイトバランス補正の
ために信号処理回路に供給するホワイトバランス補正回
路とを備え、撮像素子で切り替えられる露光時間毎に、
所定のルールに基いて、ホワイトバランス補正での色温
度補正範囲を設定するものである。

【００１１】また、本発明は、所定の周期で露光時間が
切り替えられ、被写体を撮影して映像信号を出力する撮
像素子と、撮像素子から出力された映像信号をホワイト
バランス補正処理する信号処理回路と、信号処理回路の
出力映像信号に、露光制御回路で切り替えられる露光時
間毎に入出力特性が異なる非線形処理を行なう非線形増
幅回路と、非線形増幅回路の出力映像信号を上記所定の
周期遅延するメモリ回路と、非線形増幅回路の出力映像
信号とメモリ回路の出力映像信号を加算する加算回路
と、加算回路の出力映像信号をもとに、撮像素子で切り
替えられる露光時間毎に異なる検出・補正特性でホワイ
トバランス補正値を生成し、ホワイトバランス補正処理
用として信号処理回路に供給するホワイトバランス補正
回路とを備え、撮像素子で切り替えられる露光時間毎
に、所定のルールに基いて、ホワイトバランス補正での
色温度補正範囲を設定するものである。

【００１２】また、本発明は、所定の周期で露光時間が
切り替えられ、被写体を撮影して映像信号を出力する撮
像素子と、撮像素子から出力された映像信号をホワイト
バランス補正処理する信号処理回路と、信号処理回路の
出力映像信号に、露光制御回路で切り替えられる露光時
間毎に入出力特性が異なる非線形処理を行なう非線形増
幅回路と、非線形増幅回路の出力映像信号を上記の所定
の周期遅延するメモリ回路と、非線形増幅回路の出力映
像信号とメモリ回路の出力映像信号を加算する加算回路
と、非線形増幅回路の出力映像信号をもとに、撮像素子
で切り替えられる露光時間毎に異なる検出・補正特性で
ホワイトバランス補正値を生成し、ホワイトバランス補
正処理用として該信号処理回路に供給するホワイトバラ
ンス補正回路とを備え、撮像素子で切り替えられる該露
光時間毎に、所定のルールに基いて、ホワイトバランス
補正での色温度補正範囲を設定するものである。

【００１３】そして、夫々の露光時間に対応して予め色
温度範囲を設定し、長い露光時間に対応する色温度範囲
は、短い露光時間に対する色温度範囲に対し、低くす
る。

【００１４】また、撮影開始時初期に行なった夫々の露
光時間の画面に対するホワイトバランス補正での結果を
保持し、撮影開始以降の夫々の露光時間の画面に対して
設定する色温度制限範囲を、撮影開始時初期でのホワイ
トバランス補正値がより高色温度である方を高い色温度
側として、撮影終了まで保持するものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。図１は本発明による撮像装置の一実施
形態を示すブロック図であって、１はレンズ、２はＣＣ
Ｄ撮像素子、３はタイミングジェネレータ、４はＡＧＣ
回路、５はＡ／Ｄ変換器、６はカメラ信号処理回路、７
はガンマ補正回路、８はメモリ回路、９，１０は加算回
路、１１はＤ／Ａ変換回路、１２は出力端子、１３〜１
５は切替スイッチ、１６ａ，１６ｂはホワイトバランス
補正回路（以下、ＷＢ補正回路という）である。

【００１６】同図において、レンズ１を介してＣＣＤ撮
像素子２の受光面に結像した被写体画像は光電変換さ
れ、これによってＣＣＤ撮像素子２から出力される映像
信号が、ＡＧＣ回路４で所定のゲインを得た後、Ａ／Ｄ
変換器５に供給されてデジタル映像信号に変換される。
このデジタル映像信号がカメラ信号処理回路６で処理さ
れることにより、輝度信号と色信号とに分離され、色信
号は所定の利得制御が施されてホワイトバランス補正
（以下、ＷＢ補正という）がなされ、かかる処理がなさ
れた色信号から色差信号が生成される。

【００１７】ここで、図２（ａ）に示すように、１フィ
ールド単位でＣＣＤ撮像素子２での電子シャッタのシャ
ッタ時間を切り替え、１フィールド毎に交互に長時間露
光と短時間露光とを行なうものとする。これによると、
図２（ｂ）に示すように、ＣＣＤ撮像素子２から出力さ
れる映像信号は、長時間露光による映像信号と短時間露
光でによる映像信号とが１フィールド毎に切り替わるこ
とになる。なお、電子シャッタとは、タイミングジェネ
レータ３から供給されるＣＣＤ撮像素子２の駆動パルス
を切り替えることにより、ＣＣＤ撮像素子２での光電変
換量を電子的にコントロールする機能である。

【００１８】このように電子シャッタのシャッタ時間が
順次切り替えられることによって得られ、上記のように
処理されてカメラ信号処理回路６から出力される映像信
号は、ガンマ補正回路７において、非線型変換処理が施
される。このとき、ガンマ補正回路７で施される変換特
性がガンマ特性の切替スイッチ１３によって１フィール
ド毎に切り替えられ、図２（ｃ）に示すように、長時間
露光によるフィールドの映像信号（以下、長時間露光フ
ィールド信号という）では、ガンマ特性Ａが、短時間露
光によるフィールドの映像信号（以下、短時間露光フィ
ールド信号という）では、ガンマ特性Ｂが夫々ガンマ補
正回路７に設定される。

【００１９】切替スイッチ１３で切り替えられる２つの
ガンマ特性Ａ，Ｂとしては、例えば、図３（ａ）で示す
特性をなすものである。これにより、長時間露光フィー
ルド信号は、ＣＣＤ撮像素子２の飽和領域をガンマ特性
Ａ（実線）で押え込まれ、また、短時間露光フィールド
信号は、高輝度領域まで比較的単調なガンマ特性Ｂ（点
線）で変換処理される。このようにガンマ補正された映
像信号を図２（ｄ）に示す。

【００２０】ガンマ補正回路７でこのように補正された
映像信号は、加算回路１０に供給されるとともに、メモ
リ回路８で１フィールド分遅延され、加算回路９で信号
量が少ない短時間露光フィールド信号に必要に応じてオ
フセット値を加えられ、加算回路１０に供給される。こ
れにより、加算回路１０では、ガンマ補正回路７からの
映像信号と加算回路９からの映像信号とが加算される。

【００２１】この加算回路１０からの加算映像信号は、
オフセット値が加算された短時間露光フィールド信号と
長時間露光フィールド信号とが加算されたものである。
これを図２（ｆ）に示す。また、ガンマ補正回路７の入
力信号に対する加算回路１０の出力信号を表わす入出力
特性は、図３（ｂ）で示すものになる。

【００２２】加算回路１０から出力される加算映像信号
はＤ／Ａ変換回路１１でアナログ変換され、アナログ映
像信号として、出力端子１２から出力されるとともに、
切替スイッチ１４によってＷＢ補正回路１６ａ，１６ｂ
のいずれかに供給される。

【００２３】図４は図１でのＷＢ補正動作を行なう部分
を示すものである。

【００２４】同図において、ＷＢ補正回路１６ａ，１６
ｂには、図３（ｂ）に示す検波特性（イ）で検波された
のと同様の映像信号が供給されるが、ＷＢ補正回路１６
ａには、検波特性（イ）と同じ特性で網掛けで示す高輝
度部を不感応領域とし、中輝度部及び低輝度部の信号の
みを用いてＷＢ補正が行なわれる検波特性（ロ）が設定
され、また、ＷＢ補正回路１６ｂには、検波特性（イ）
と同じ特性で網掛けで示す中輝度部及び低輝度部を不感
応領域とし、高輝度部の信号のみを用いたＷＢ補正を行
なわれる検波特性（ハ）が設定されている。

【００２５】ＷＢ補正回路１６ａ，１６ｂのかかる検波
特性と演算処理によって生成されたＷＢ補正値により、
カメラ信号処理回路６で色信号の利得制御が行なわれ、
ＷＢ補正がなされることになるが、このとき、カメラ信
号処理回路６では、長時間露光フィールド信号（図２
（ｂ））を処理しているときには、図４の検波特性
（ロ）を持つＷＢ補正回路１６ａで得られるＷＢ補正値
が用いられ、また、短時間露光フィールド信号（図２
（ｂ））を処理しているときには、図４の検波特性
（ハ）を持つＷＢ補正回路１６ｂで得られるＷＢ補正値
が用いられるものである。つまり、ＷＢ補正回路１６ａ
では、長時間露光フィールド信号用のＷＢ補正値が生成
され、ＷＢ補正回路１６ｂでは、短時間露光フィールド
信号用のＷＢ補正値が生成される。

【００２６】ここで、切替スイッチ１４，１５とＷＢ補
正回路１６ａ，１６ｂの動作を、図２（ｇ）〜（ｉ）に
より、説明する。

【００２７】カメラ信号処理回路６に長時間露光フィー
ルド信号が供給されるフィールド期間では、切替スイッ
チ１４はａｉ側に、切替スイッチ１５はａｏ側に夫々閉
じる。これにより、ＷＢ補正回路１６ａは、１つ前の長
時間露光フィールド信号のフィールド期間で演算生成し
た長時間露光フィールド信号用のＷＢ補正値（ＷＢＡ）
を切替スイッチ１５を介してカメラ信号処理回路６に供
給するとともに、切替スイッチ１４を介して加算回路１
０の出力信号を取り込み、これを検波する。次に、カメ
ラ信号処理回路６に短時間露光フィールド信号が供給さ
れるフィールド期間になると、切替スイッチ１４はｂｉ
側に、切替スイッチ１５はｂｏ側に夫々切り換わり、Ｗ
Ｂ補正回路１６ｂが、これまでの演算で生成された短時
間露光フィールド信号用のＷＢ補正値（ＷＢＢ）をカ
メラ信号処理回路６に供給するとともに、切替スイッチ
１４を介して加算回路１０の出力信号を取り込み、これ
と同時に、ＷＢ補正回路１６ａが１つ前のフィールドの
映像信号を取り込んで検波した結果を演算し、長時間露
光フィールド信号用のＷＢ補正値ＷＢＡを生成する。
次に、カメラ信号処理回路６に長時間露光フィールド信
号が供給されるフィールド期間になると、切替スイッチ
１４はａｉ側に、切替スイッチ１５はａｏ側に夫々切り
替わり、ＷＢ補正回路１６ａが、この生成した長時間露
光フィールド信号用のＷＢ補正値ＷＢＡをカメラ信号
処理回路６に供給するとともに、切替スイッチ１４を介
して加算回路１０の出力信号を取り込んで検波し、ＷＢ
補正回路１６ｂが、１つ前のフィールドの映像信号を取
り込んで検波した結果を演算する。以下、かかる動作が
繰り返される。

【００２８】図５は図１におけるＷＢ補正回路の一具体
例とそのＷＢ補正動作についての説明図である。

【００２９】同図において、上記のように、加算回路１
０から供給される加算信号の輝度レベルから、短露光時
間時には、高輝度部分が検波されて、また、長時間露光
時には、中・低輝度部分が検波されて夫々ホワイトバラ
ンス値が生成されるのであるが、この場合、短露光時間
時と長時間露光時とで、設定する色温度が、夫々に最適
となるように、切り替えられる。ところで、太陽光の色
温度は6000Ｋ゜程度であり、また、室内照明の色温度は
4000Ｋ゜程度であることが多い。また、一般的な撮影に
おいて、同一画面の中で露出過多になる部分（即ち、高
い輝度レベルとなる部分）は、相対的に色温度が高い場
合が多い。

【００３０】以上の点を考慮して、ＣＣＤ撮像素子２
（図１）の入射光の強い環境での撮影に対応した短時間
露光の画面に対しては、そのときの色温度を高い色温度
制限範囲（図５での「for Ａ：5000〜8000Ｋ゜」）内に
制限し、入射光の弱い環境での撮影に対応した長時間露
光の画面に対しては、そのときの色温度を低い色温度制
限範囲（図５での「for Ｂ：2000〜6000Ｋ゜」）内に制
限する。

【００３１】加算回路１０からの加算信号はホワイトバ
ランス検出部１６に供給されて、長時間露光と短時間露
光との画面での色バランスが検出され、その検出結果か
ら、マイコン１７は、夫々の画面でホワイトバランスを
最適にするカメラ信号処理回路６内の色信号生成回路の
複数のゲインを計算し、その計算結果得られるホワイト
バランス値に基づいてこの色信号生成回路のゲインを調
整する。ここで、色温度が変化すると、ホワイトバラン
スがくずれるが、ホワイトバランス補正は、このホワイ
トバランスのくずれをなくすように、色信号生成回路で
の各色信号のゲインを調整するものであるから、かかる
ゲインと色温度とは対応関係にある。このため、マイコ
ン１７は、かかるゲインをもとに、撮像している現時点
での設定色温度を検出できる。

【００３２】ところで、このようにホワイトバランス補
正を行なっても、想定される色温度（即ち、上記の色温
度制限範囲内になければならない色温度）とゲインの計
算から得られる色温度とが異なる場合がある。この場合
の図５で示す構成による処理の一具体例を、図６によ
り、説明する。

【００３３】同図において、マイコン１７には、各時点
（即ち、長時間露光時と短時間露光時）の露光時間情報
（図５でのfor Ａ，for Ｂの検波特性など）を保持して
いる（ステップ２０１）。そして、長時間露光時と短時
間露光時とでのＷＢ補正を行なった結果から夫々の色温
度を検出し（ステップ２０２）、長時間露光の場合（ス
テップ２０３）、色バランス補正結果の設定色温度ＴＬ
が上記の色温度制限範囲（for Ｂ：2000〜6000Ｋ゜）内
にあり（ステップ２０４）、また、短時間露光の場合
（ステップ２０３）、色バランス補正結果の設定色温度
ＴＳが上記の色温度制限範囲（for Ａ：5000〜8000Ｋ
゜）内にあり（ステップ２０６）、かつ設定色温度ＴＳ
が設定色温度ＴＬより高ければ（ステップ２０７）、そ
のままこれら色温度を保持する。

【００３４】長時間露光の設定色温度ＴＬが短時間露光
の設定色温度ＴＳよりも高い場合には（ステップ２０
７）は、何らかの異常と見なして、夫々の設定色温度Ｔ
Ｌ，ＴＳが夫々に対して設定されている上記の色温度制
限範囲内に入るように、ＷＢ補正を修正（即ち、カメラ
信号処理回路６内の色信号生成回路のゲインを修正）す
る（ステップ２０８）。

【００３５】また、長時間露光に対する設定色温度ＴＬ
が、長時間露光の画面の上記色温度制限範囲から外れて
いる場合には（ステップ２０４）、異常と判定して、そ
れが色温度制限範囲内の中心値になるように修正する
（ステップ２０５）。同様に、短時間露光に対する設定
色温度ＴＳが短時間露光の画面の上記色温度制限範囲か
ら外れている場合には（ステップ２０６）、異常と判定
して、それを色温度制限範囲内の中心値になるように修
正する（ステップ２０９）。このように色温度の調整が
完了して後、調整された色温度となるように、ＷＢ補正
を修正する（ステップ２１０）。かかる異常の場合の処
理は、他の方法もあり得るが、図６はそのうちの単純な
例を示するものである。

【００３６】上記とは異なり、完全な屋内照明下や夜間
での撮影の場合には、太陽光が光源ではないので、上記
の処理を行なうことはできない。そこで、夫々の露光時
間の画面に対する色温度制限範囲を固定とせず、撮影開
始時のＷＢ補正状態に応じて夫々の組合わせを決めるよ
うにする。撮影を始めたときのＷＢ補正値がより高色温
度であった方を、高い色温度側として、以後撮影終了ま
でそれを保持する。この場合の処理の流れは図６と同様
である。

【００３７】なお、上記のような露光時間の切換えを行
なわない通常モードと、ダイナミックレンジを拡大する
ために、上記のように、長い露光時間で撮影したフィー
ルドと短い露光時間で撮影したフィールドとの映像信号
を合成する拡大ダイナミックレンジモードとの切換え
は、使用者が図示しないモード切替スイッチを操作する
ことにより、行なうことができる。

【００３８】以上の第１の実施形態では、合成回路１０
からの合成映像信号を用い、複数光源（長時間露光によ
る信号と短時間露光による信号）の分離をＷＢ補正回路
１６ａ，１６ｂの検波特性によって行なっているが、こ
れは、ＷＢ補正特性の変更はソフトウェアなどによって
容易に実現可能であるため、従来技術の回路構成がほぼ
そのまま利用できる利点がある。これに対し、若干の回
路変更は必要になるが、合成前の映像信号を用いること
により、より厳密に複数の光源（長短時間露光による信
号と短時間露光による信号）の分離を行なうことができ
るようになる。

【００３９】図７は本発明による撮像装置の第２の実施
形態を示すブロック図であって、これは合成前の映像信
号を用いて複数の光源の分離を行なうものであり、図１
に対応する部分には同一符号を付けて重複する説明を省
略する。

【００４０】同図において、ガンマ補正回路７からは、
ガンマ特性Ａ（図３（ａ））でガンマ補正された長時間
露光フィールド信号（図２（ｄ））とガンマ特性Ｂ（図
３（ａ））でガンマ補正された短時間露光フィールド信
号（図２（ｄ））とがフィールド毎に交互に出力され、
この出力映像信号が、図１と同様にメモリ回路８、加算
回路９，１０及びＤ／Ａ変換回路１１で処理されるとと
もに、切替スイッチ１４を介して、ＷＢ補正回路１６
ａ，１６ｂにも供給されている。切替スイッチ１４は、
供給される映像信号のフィールドに同期して接点ａｉ，
ｂｉを交互に切り替わり、長時間露光フィールド信号を
ＷＢ補正回路１６ａに、短時間露光フィールドの信号を
ＷＢ補正回路１６ｂに夫々振り分ける。

【００４１】図８は図７でのＷＢ補正動作を行なう部分
を示すものである。

【００４２】同図において、ガンマ補正回路７からは、
図３（ａ）で示すガンマ特性Ａでガンマ補正された長時
間露光フィールド信号と図３（ａ）で示すガンマ特性Ｂ
でガンマ補正された短時間露光フィールド信号とが交互
に出力され、切替スイッチ１４に供給される。この切替
スイッチ１４は、ガンマ補正回路７から図３（ａ）で示
すガンマ特性Ａでガンマ補正された長時間露光フィール
ド信号が供給されると、接点ａｉに切り替わってこれを
ＷＢ補正回路１６ａに供給し、ガンマ補正回路７から図
３（ａ）で示すガンマ特性Ｂでガンマ補正された短時間
露光フィールド信号が供給されると、接点ｂｉに切り替
わってこれをＷＢ補正回路１６ｂに供給する。

【００４３】ＷＢ補正回路１６ａには、図３（ａ）で示
すガンマ特性Ａと同じ検波特性で網掛けで示す高輝度部
を不感応領域とし、中輝度部及び低輝度部の信号のみを
用いてＷＢ補正を行なう検波特性（ニ）が設定され、供
給された上記長時間露光フィールド信号がこの検波特性
（ニ）で検波されて演算処理され、カメラ信号処理回路
６に次の供給される長時間露光フィールド信号のＷＢ補
正値が生成される。また、ＷＢ補正回路１６ｂには、図
３（ａ）で示すガンマ特性Ｂと同じ検波特性で網掛けで
示す中輝度部及び低輝度部を不感応領域とし、高輝度部
の信号のみを用いてＷＢ補正を行なう検波特性（ホ）が
設定され、供給された上記短時間露光フィールド信号が
この検波特性（ホ）で検波されて演算処理され、カメラ
信号処理回路６に次の供給される短時間露光フィールド
信号のＷＢ補正値が生成される。切替スイッチ１５は、
このようにしてＷＢ補正回路１６ａ，１６ｂで生成され
たＷＢ補正値をカメラ信号処理回路６に供給し、そこで
長時間露光，短時間露光のフィールドの映像信号のＷＢ
補正がなされるようにする。

【００４４】このように、この実施形態では、光源毎に
分離されて映像信号がＷＢ補正回路１６ａ，１６ｂに供
給されるため、光源毎のＷＢ補正値をより正確に得るこ
とができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
屋外・屋内の映像が混在するような撮影環境において
も、いずれにも偏ることなく、照射光毎のＷＢ補正が実
現できるので、広いダイナミックレンジでの撮影におけ
る色再現性が著しく向上することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による撮像装置の第１の実施形態を示す
ブロック図である。

【図２】図１における各部の信号と動作例を示す図であ
る。

【図３】図１におけるガンマ補正回路７の特性の一具体
例を示す図である。

【図４】図１におけるＷＢ補正動作をする部分とその特
性例を示す図である。

【図５】図１に示す第１の実施形態のＷＢ補正について
の説明図である。

【図６】図１に示した第１の実施形態の色バランス補正
における色温度調整手順の一具体例を示す図である。

【図７】本発明による撮像装置の第２の実施形態を示す
ブロック図である。

【図８】図７におけるＷＢ補正動作をする部分とその特
性例を示す図である。

【符号の説明】

２ＣＣＤ撮像素子４ＡＧＣ回路５Ａ／Ｄ変換回路６カメラ信号処理回路７ガンマ補正回路８メモリ回路９，１０加算回路１１Ｄ／Ａ変換回路１２出力端子１３〜１５切替スイッチ１６ａ，１６ｂＷＢ補正回路１７マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者録田茂久茨城県ひたちなか市稲田1410番地株式会社日立製作所デジタルメディア製品事業部内 (72)発明者藤原直樹神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立画像情報システム内Ｆターム(参考） 5C065 AA01 AA03 BB02 DD02 GG01 GG15 GG21 GG32 5C066 AA01 CA08 EA14 EC05 KE02 KE07 KE19 KE20 KG01 KM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の周期で露光時間が交互に切り替え
られる撮像素子と、該撮像素子から出力される映像信号をホワイトバランス
補正処理する信号処理回路と、該ホワイトバランス補正された映像信号をもとに、該露
光時間に応じたホワイトバランス値を生成し、ホワイト
バランス補正のために該信号処理回路に供給するホワイ
トバランス補正回路とを備え、該撮像素子で切り替えら
れる該露光時間毎に、所定のルールに基いて、ホワイト
バランス補正での色温度補正範囲を設定することを特徴
とする撮像装置。
【請求項２】所定の周期で露光時間が切り替えられ、
被写体を撮影して映像信号を出力する撮像素子と、該撮像素子から出力された映像信号をホワイトバランス
補正処理する信号処理回路と、該信号処理回路の出力映像信号に、該露光制御回路で切
り替えられる露光時間毎に入出力特性が異なる非線形処
理を行なう非線形増幅回路と、該非線形増幅回路の出力映像信号を該所定の周期遅延す
るメモリ回路と、該非線形増幅回路の出力映像信号と該メモリ回路の出力
映像信号を加算する加算回路と、該加算回路の出力映像信号をもとに、該撮像素子で切り
替えられる該露光時間毎に異なる検出・補正特性でホワ
イトバランス補正値を生成し、ホワイトバランス補正処
理用として該信号処理回路に供給するホワイトバランス
補正回路とを備え、該撮像素子で切り替えられる該露光
時間毎に、所定のルールに基いて、ホワイトバランス補
正での色温度補正範囲を設定することを特徴とする撮像
装置。
【請求項３】所定の周期で露光時間が切り替えられ、
被写体を撮影して映像信号を出力する撮像素子と、該撮像素子から出力された映像信号をホワイトバランス
補正処理する信号処理回路と、該信号処理回路の出力映像信号に、該露光制御回路で切
り替えられる露光時間毎に入出力特性が異なる非線形処
理を行なう非線形増幅回路と、該非線形増幅回路の出力映像信号を該所定の周期遅延す
るメモリ回路と、該非線形増幅回路の出力映像信号と該メモリ回路の出力
映像信号を加算する加算回路と、該非線形増幅回路の出力映像信号をもとに、該撮像素子
で切り替えられる該露光時間毎に異なる検出・補正特性
でホワイトバランス補正値を生成し、ホワイトバランス
補正処理用として該信号処理回路に供給するホワイトバ
ランス補正回路とを備え、該撮像素子で切り替えられる
該露光時間毎に、所定のルールに基いて、ホワイトバラ
ンス補正での色温度補正範囲を設定することを特徴とす
る撮像装置。
【請求項４】請求項１，２または３において、夫々の前記露光時間に対応して予め色温度範囲を設定
し、長い露光時間に対応する色温度範囲は、短い露光時
間に対する色温度範囲に対し、低くしたことを特徴とす
る撮像装置。
【請求項５】請求項４において、撮影開始時初期に行なった夫々の露光時間の画面に対す
るホワイトバランス補正での結果を保持し、撮影開始以
降の夫々の露光時間の画面に対して設定する色温度制限
範囲を、該撮影開始時初期でのホワイトバランス補正値
がより高色温度である方を高い色温度側として、撮影終
了まで保持することを特徴とする撮像装置。