JP2003224863A - ホワイトバランス制御方法及びデジタルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロボが発光されない状態の撮影でも適正
にホワイトバランス制御を行うことができるホワイトバ
ランス制御方法及びデジタルカメラを提供する。 【解決手段】 ストロボ発光しない場合には、デーライ
ト光用のホワイトバランスゲインを掛けたＲ，Ｇ，Ｂの
積算値から色分布を求めて環境光源の色に関する評価値
Ｆｃ（）を求める（ステップＳ１２〜Ｓ２２）。環境光
源の輝度に関する評価値Ｆｙ（）を求め（ステップＳ１
０，Ｓ２４）、これらの評価値から環境光源の評価値Ｈ
_jを求める（ステップＳ２６）。所定閾値以上のＨ_jか
ら、デーライト光と環境光源とを混合した混合光源の色
が白色となるようにホワイトバランス制御するためのホ
ワイトバランスゲインを算出し、このゲインが、デーラ
イト光用のホワイトバランスゲインとの間の値で、かつ
環境光源に適した値となるように調整される（ステップ
Ｓ３０，Ｓ３２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はホワイトバランス制
御方法及びデジタルカメラに係り、特に、ストロボ光を
発光しないで撮像する場合に、光源に応じて適正なホワ
イトバランス制御を行うためのホワイトバランス制御方
法及びデジタルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、デジタルカメラでは、光源の
色温度に関わらず、白い被写体が白く色再現されるよう
にホワイトバランスを調整することが行われている。例
えば、特許第３１１０８９６号には、撮像画像のＲ，
Ｇ，Ｂの各信号のばらつきが一定となるように各信号を
補正し、補正した信号に対してホワイトバランス調整す
る技術が記載されている。

【０００３】また、特開平９−３２２１９１号公報に
は、ストロボが発光しない状態で予備露光することによ
り外光の色温度情報を取得してホワイトバランス制御値
を決定し、これと予め定めたストロボ光のホワイトバラ
ンス制御値との比例配分からストロボ発光時のホワイト
バランス制御値を決定し、本露光の際に、この制御値に
従ってストロボ発光時のホワイトバランスを制御する装
置が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、被写体の明るさを考慮せずに光源を特定し
ているため、正確に光源を特定できない場合がある、と
いう問題があった。

【０００５】また、特開平９−３２２１９１号公報に記
載された技術では、予備露光でストロボが発光しない場
合の色温度情報を検出するため、撮像素子であるＣＣＤ
から信号が読み出されるときに光の影響で発生するスミ
アの影響により、ストロボ光が発光しない場合の色温度
を正確に検出できない場合がある、という問題があっ
た。これを解決するためには、例えば本露光の時だけで
なく予備露光の時もスミアの影響をなくすためのメカニ
カルシャッタを作動させる必要があるため、撮像シーケ
ンスが複雑になる、という問題がある。

【０００６】また、緑色をした木の葉のように、無彩色
を含まない有彩色の被写体を撮影した場合には、光源の
色を正確に検出することができず、撮影した画像から得
られた色情報から光源の色を検出し、該検出した光源の
色に応じたホワイトバランス制御を行うと、被写体の補
色に色回りしてしまうカラーフェリアが起こり、この場
合は緑色の木の葉が枯れたような色になってしまう、と
いった問題もある。

【０００７】本発明は、上記事実を考慮してなされたも
のであり、ストロボ発光されない様態での撮影において
適正にホワイトバランス制御を行うことができるホワイ
トバランス制御方法及びデジタルカメラを提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、被写体を撮像したときの撮
像画像の輝度レベルを検出するステップと、ストロボ光
が発光されない状態での前記撮像画像の画像データにデ
ーライト光を基準光源として該基準光源の色が予め定め
た所定色となるようにホワイトバランス制御を行うため
の基準制御値を乗算するステップと、前記撮像画像を複
数のエリアに分割し、各エリアに属する前記基準制御値
が乗算された画像データから各々色情報を取得するステ
ップと、取得したエリアごとの色情報に基づいて、各エ
リアの色分布を検出するステップと、検出した前記輝度
レベル及び前記色分布に基づいて環境光源を定めるステ
ップと、前記環境光源の色が前記所定色となるようにホ
ワイトバランス制御を行うための制御値を算出するステ
ップと、前記制御値が、前記制御値と前記基準制御値と
の間の値で、かつ前記環境光源に適した値となるよう
に、前記制御値を調整するステップと、を含むことを特
徴とする。

【０００９】この発明によれば、被写体を撮像したとき
の撮像画像の輝度レベルを検出する。輝度レベルは、例
えば撮像画像のＲ，Ｇ，Ｂの各色データから求めること
ができるが、専用のセンサで検出してもよい。

【００１０】ストロボ光が発光されない状態での撮像画
像の画像データに、デーライト（晴れ）光を基準光源と
して該基準光源の色が予め定めた所定色、例えば白色と
なるようにホワイトバランス制御を行うための基準制御
値を乗算する。すなわち、撮像画像の画像データを、デ
ーライト光を光源とした場合のホワイトバランス制御が
施された画像データに補正する。

【００１１】そして、撮像画像を複数のエリアに分割
し、各エリアに属する基準制御値が乗算された画像デー
タから各々色情報を取得する。色情報は、例えばエリア
内のＲ、Ｇ、Ｂ信号の比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇとすることがで
きる。

【００１２】この取得したエリアごとの色情報に基づい
て、各エリアの色分布を検出する。色分布は、例えば各
エリアを予め定めた複数の環境光源に対応した色分布の
範囲を示す検出枠に当てはめ、各々の検出枠に当てはま
るエリアの個数を求めることにより得ることができる。
検出枠は、例えばＲ／Ｇの範囲とＢ／Ｇの範囲とによっ
て定められた枠とすることができる。

【００１３】次に、検出した輝度レベル及び色分布に基
づいて環境光源を定める。色分布は、基準制御値が乗算
された画像データから取得された色情報から求められて
いるため、環境光源を定めることができる。環境光源と
は、撮影時の周囲の光源をいい、例えば蛍光灯、電球等
の光源をいう。環境光源は、例えば予め定めた複数の環
境光源の各々に対応して設けられた所定式によって算出
された環境光源らしさの度合いを表す評価値に基づいて
定めることができる。所定式は、例えば輝度レベルや、
色分布、すなわち各検出枠に当てはまるエリアの個数等
から環境光源らしさの度合いを表す評価値を算出する式
によって定めることができる。

【００１４】このように、色分布だけでなく輝度レベル
を考慮して環境光源を定めるため、環境光源を正確に定
めることができる。また、色分布は、ストロボ光が発光
されない状態での本撮影による撮像画像の画像データか
ら求めることができ、撮像シーケンスを複雑にすること
なく環境光源を正確に定めることができる。

【００１５】そして、環境光源の色が所定色となるよう
にホワイトバランス制御を行うための制御値を算出す
る。この制御値は、例えば請求項２にも記載したよう
に、予め定めた複数の環境光源の各々に対応して設けら
れた所定式によって算出された環境光源らしさの度合い
を表す評価値が、予め定めた所定閾値以上であるか否か
を判別するステップと、前記所定閾値以上の評価値に各
々対応した対応制御値を算出するステップと、前記所定
閾値以上の評価値を重みとした前記対応制御値の加重平
均値を前記制御値として算出するステップと、によって
算出することができる。

【００１６】すなわち、環境光源らしさの度合いを表す
評価値が所定閾値以上のものが環境光源である確率が高
いと判断し、所定閾値以上であると判断された環境光源
の各々に対応する対応制御値を求め、これらの加重平均
値を制御値とする。これにより、バランスよく制御値を
定めることができる。

【００１７】そして、最終的な制御値は、この制御値と
基準制御値との間の値で、かつ環境光源に適した値とな
るように調整される。この調整の度合いは、カラーフェ
リアの発生を抑制するための実験等から得られた経験値
によって定められる。このように、環境光源に適した値
となるように制御値が調整されるため、適正にホワイト
バランス制御することができる。なお、制御値の調整
は、環境光源の種類に拘わらず一律に調整してもよい
し、環境光源の種類に応じて個別に調整してもよい。

【００１８】上記のホワイトバランス制御方法は、請求
項３に記載したように、ストロボ光を発光可能なデジタ
ルカメラにおいて、被写体を撮像したときの撮像画像の
輝度レベルを検出する輝度レベル検出手段と、前記スト
ロボ光が発光されない状態での前記撮像画像の画像デー
タに、前記デーライト光を基準光源として該基準光源の
色が予め定めた所定色となるようにホワイトバランス制
御を行うための基準制御値を乗算する乗算手段と、前記
撮像画像を複数のエリアに分割し、各エリアに属する前
記基準制御値が乗算された画像データから各々色情報を
取得する取得手段と、取得したエリアごとの色情報に基
づいて、各エリアの色分布を検出する色分布検出手段
と、検出した前記輝度レベル及び前記色分布に基づいて
環境光源を定める設定手段と、前記環境光源の色が前記
所定色となるようにホワイトバランス制御を行うための
制御値を算出する算出手段と、前記制御値が、前記制御
値と前記基準制御値との間の値で、かつ前記環境光源に
適した値となるように、前記制御値を調整する調整手段
と、を含むことを特徴とするデジタルカメラにより実現
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例について詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明に係るデジタルカメラの背面
図であり、図２はカメラ上面に設けられたモードダイヤ
ルの平面図である。

【００２１】図２に示すようにモードダイヤル１は、ダ
イヤル上のアイコン１Ａ〜１ＦがマークＭに合うように
回転させることにより、複数段階の露出で撮影する連写
／ブラケティングモード、絞りやシャッタースピードを
各々設定可能なマニュアル撮影モード、様々な被写体の
撮影に適したオート撮影モード、人物を撮影する場合に
適した人物モード、風景を撮影する場合に適した風景モ
ード、及び夜景を撮影する場合に適した夜景モード等の
撮影モードに設定できるようになっている。なお、図２
上では、風景モードが設定されている。

【００２２】また、これらの撮影モードの他に、絞り及
びシャッタスピードの組み合わせを選択できるＰ（プロ
グラム）モード、絞りを選択でき、シャッタースピード
が自動的に選択されるＡ（絞り優先）モード、シャッタ
ースピードを選択でき、絞りが自動的に選択されるＳ
（シャッタースピード優先）モード等の撮影モードを設
定することができる。さらに、各撮影モードについて、
自動的にストロボ発光するオートモード、人物を撮影し
た場合に赤目になるのを軽減するための赤目軽減モー
ド、ストロボ光を強制発光させるストロボ強制発光モー
ド、ストロボ光を発光すると共にシャッタースピードを
長めにして人物と夜景とをバランスよく撮影するための
スローシンクロモード等のストロボモードを設定するこ
とができる。

【００２３】また、モードダイヤル１の中央には、半押
し時にＯＮするスイッチＳ１と、全押し時にＯＮするス
イッチＳ２とを有するシャッタボタン２が設けられてい
る。

【００２４】このデジタルカメラの背面には、図１に示
すようにファインダ接眼部３、シフトキー４、表示キー
５、撮影モード／再生モード切替えレバー６、キャンセ
ルキー７、実行キー８、マルチファンクションの十字キ
ー９、及び液晶モニタ５２が設けられている。

【００２５】図３は、図１に示したデジタルカメラの内
部構成を示すブロック図である。

【００２６】同図において、撮影レンズ１０及び絞り１
２を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に結像
された被写体像は、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、ＣＣＤ駆動回路１６から加えられるリードゲ
ートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジ
スタ転送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。尚、このＣＣＤ１４は、蓄積した
信号電荷をシャッタゲートパルスによって掃き出すこと
ができ、これにより電荷の蓄積時間（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。

【００２７】ＣＣＤ１４から順次読み出された電圧信号
は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１８に加
えられ、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に加えられる。Ａ
／Ｄ変換器２０は、ＣＤＳ回路１８から順次加えられる
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を例えば１０ビット（０〜１０２３）の
デジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、Ｃ
ＣＤ駆動回路１６、ＣＤＳ回路１８及びＡ／Ｄ変換器２
０は、タイミング発生回路（ＴＧ）２２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。

【００２８】Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたＲ、Ｇ、
Ｂ信号は、一旦メモリ２４に格納され、その後、メモリ
２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジタル信号処理
回路２６に加えられる。デジタル信号処理回路２６は、
同時化回路２８、ホワイトバランス調整回路３０、ガン
マ補正回路３２、ＹＣ信号作成回路３４、及びメモリ３
６から構成されている。

【００２９】同時化回路２８は、メモリ２４から読み出
された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、
Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路３０に出
力する。ホワイトバランス調整回路３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器３０
Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号は、それぞれ乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに加えら
れる。

【００３０】乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの他の入力
には、中央処理装置（ＣＰＵ）３８からホワイトバラン
ス制御するためのホワイトバランス補正値（ゲイン値）
Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが加えられており、乗算器３０Ｒ、３
０Ｇ、３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によ
ってホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号
をガンマ補正回路３２に出力する。尚、ＣＰＵ３８から
ホワイトバランス調整回路３０に加えられるホワイトバ
ランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇの詳細については後述す
る。

【００３１】ガンマ補正回路３２は、ホワイトバランス
調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が所望のガンマ特性と
なるように入出力特性を変更し、また、１０ビットの信
号が８ビットの信号となるように変更し、ＹＣ信号作成
回路３４に出力する。ＹＣ信号作成回路３４は、ガンマ
補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号
Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ
信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ２４と同じメモ
リ空間のメモリ３６に格納される。

【００３２】ここで、メモリ３６内のＹＣ信号を読み出
し、液晶モニタ５２に出力することにより動画又は静止
画を液晶モニタ５２に表示させることができる。また、
撮影後のＹＣ信号は、圧縮／伸長回路５４によって所定
のフォーマットに圧縮されたのち、記録部５６にてメモ
リカードなどの記録媒体に記録される。更に、再生モー
ド時にはメモリカードなどに記録されている画像データ
が圧縮／伸長回路５４によって伸長処理された後、液晶
モニタ５２に出力され、液晶モニタ５２に再生画像が表
示されるようになっている。

【００３３】ＣＰＵ３８は、図１に示したモードダイヤ
ル１、シャッタボタン２等を含むカメラ操作部４０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であり、シャッタボタン
２の半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるように
駆動部４２を介して撮影レンズ１０を合焦位置に移動さ
せる。

【００３４】また、ＣＰＵ３８には、ＥＶ値などの各種
データを記憶するためのメモリ３９、ストロボ光を発光
するためのストロボ４６が接続されており、これらを制
御する。

【００３５】また、自動露光制御では、図４に示すよう
に予め決めた露出〜にて最大４回Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を
取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に
基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求める。これは、
シャッタボタン２の半押し時に実行される。なお、撮影
ＥＶ値を求める処理は、本発明の輝度レベル検出手段に
相当する。

【００３６】次に、上記撮影ＥＶ値の測定の詳細につい
て説明する。

【００３７】図５に示すように、１画面を複数のエリア
（８×８）に分割し、各分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信
号から求めた輝度信号を積算し、その積算値に基づいて
各分割エリアのＥＶ値（ＥＶｉ）を求める。続いて、図
５に示すように撮影モードに対応して各分割エリアのＥ
Ｖ値に重み付けを行い、画面全体のＥＶ’値を次式によ
って算出する。

【００３８】

【数１】

【００３９】但し、ｉは、分割エリアの各々を示す添え
字であり、上記の場合、０〜６３の値を取り得る。Ｎ
は、分割エリア数を示し、上記の場合は８×８＝６４で
ある。ΔＥＶｉｓｏは、所定の感度（例えばＩＳＯ２０
０）を基準としてＥＶ値補正量であり、感度が変更され
ても、ＥＶ’が一定となるように調整するための値であ
る。Ｗｉは、各分割エリアごとの重み係数であり、例え
ば図５に示すように中央重点測光方式の重み係数を用い
る。

【００４０】上記のように算出したＥＶ’に対し、更
に、次式に示すように撮影モードに応じた露出補正ΔＥ
Ｖを行って撮影ＥＶ値を求める。求めた撮影ＥＶ値は、
メモリ３９に記憶される。

【００４１】ＥＶ＝ＥＶ’−ΔＥＶ …（２） なお、ΔＥＶは、例えば、人物モードの場合にはΔＥＶ
＝０、風景モード、夜景モードの場合にはΔＥＶ＝０．
３とする。

【００４２】上記のようにして求めた撮影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。

【００４３】そして、シャッタボタンの全押し時に前記
決定した絞り値になるように絞り駆動部４４を介して絞
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。

【００４４】次に、図６に示すフローチャートを参照し
ながらオートホワイトバランス制御方法について説明す
る。

【００４５】図６に示したホワイトバランス制御は、撮
影モードが夜景モード以外の場合で、かつストロボ発光
しないと判断した場合に実行される。

【００４６】まず、ＥＶ値や撮影モード及びストロボモ
ードからストロボ発光するか否かが判断され、ストロボ
発光される場合は、周知の方法により通常のストロボ発
光時のホワイトバランス制御を行うためのホワイトバラ
ンス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが設定され、ホワイトバラ
ンス調整回路３０に加えられる。

【００４７】撮影モードが夜景モードの場合で、かつス
トロボ発光しないと判断された場合には、周知の方法に
よりデーライト光を光源としたストロボ発光しない場合
に適したホワイトバランス制御を行うためのホワイトバ
ランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが設定され、ホワイトバ
ランス調整回路３０に加えられる。

【００４８】そして、撮影モードが夜景モード以外で、
かつストロボ発光しないと判断した場合には、ＣＰＵ３
８は、シャッタボタンの半押し時に求めた撮影ＥＶ値を
メモリ３９から読み込む（ステップＳ１０）。

【００４９】次に、シャッタボタンの全押し時にストロ
ボ発光なしで撮像された画像のＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦メ
モリ２４に格納されているが、この１画面を複数のエリ
ア（例えば８×８）に分割し、各分割エリアごとにＲ、
Ｇ、Ｂ信号の色別の積算値を積算回路４８によって求め
る（ステップＳ１２）。

【００５０】Ｒ，Ｇ，Ｂ信号の積算値Ｒｔ，Ｇｔ，Ｂｔ
は、積算回路４８とＣＰＵ３８との間に設けられた乗算
器（乗算手段）５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに出力され、乗
算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂによって予め定められた基
準ＷＢ（ホワイトバランス）ゲイン値（基準制御値）Ｒ
ｄ，Ｇｄ、Ｂｄが掛けられる（ステップＳ１４）。な
お、基準ＷＢゲイン値Ｒｄ，Ｇｄ、Ｂｄは、予めメモリ
３９に記憶されている。

【００５１】基準ＷＢゲイン値Ｒｄ，Ｇｄ，Ｂｄが掛け
られたＲ，Ｇ，Ｂ信号の積算値Ｒｔ’，Ｇｔ’，Ｂｔ’
は、ＣＰＵ３８に入力される。

【００５２】この基準ＷＢゲイン値Ｒｄ，Ｇｄ，Ｂｄ
は、天気が晴れの場合のように、光源がデーライト光の
場合にホワイトバランスが適正となるように調整するた
めのゲイン値である。

【００５３】そして、ＣＰＵ３８は、入力されたＲ信号
の積算値Ｒｔ’とＧ信号の積算値Ｇｔ’との比Ｒｔ’／
Ｇｔ’、及びＢ信号の積算値とＧ信号の積算値との比Ｂ
ｔ’／Ｇｔ’を求める（ステップＳ１６）。なお、この
処理は、本発明の取得手段に相当する。

【００５４】上記のようにして各分割エリアごとに求め
られるＲｔ’／Ｇｔ’、Ｂｔ’／Ｇｔ’は、その分割エ
リアが、図７に示すグラフ上に表された検出枠のうち
の、どの検出枠内に入るかを判別するために使用され
る。なお、図７における各検出枠は、環境光源などの色
分布の範囲を規定するものである。

【００５５】図７に示すように、検出枠には、青空検出
枠、日陰−曇り検出枠、昼光色（の蛍光灯）検出枠、緑
検出枠、昼白色（の蛍光灯）検出枠、晴れ検出枠、タン
グステン電球検出枠があり、日陰−曇り検出枠は、日陰
−曇り検出枠ＣＬＤ１〜ＣＬＤ４を含み、昼光色検出枠
は、昼光色検出枠ＥＸＤ１〜ＥＸＤ４を含み、昼白色検
出枠は、昼白色検出枠ＥＸＮ１〜ＥＸＮ４を含み、タン
グステン電球検出枠は、タングステン電球検出枠ＴＮＧ
１−１〜ＴＮＧ１−４，ＴＮＧ２−１〜ＴＮＧ２−４、
ＴＮＧ３を含んでいる。

【００５６】そして、ＣＰＵ３８は、Ｒｔ’／Ｇｔ’＝
Ｘ’、Ｂｔ’／Ｇｔ’＝Ｙ’として、各分割エリアごと
に求められたＲｔ’／Ｇｔ’、Ｂｔ’／Ｇｔ’で表され
る（Ｘ_i’、Ｙ_i’）が、これらの検出枠のうちの、どの
検出枠内に入るかを判別し、その個数をカウントする
（ステップＳ１８）。このとき、日陰−曇り検出枠内の
個数は、分割エリアのＥＶ値が所定値以下のものについ
てのみカウントし、青空検出枠内の個数は、ＥＶ値が所
定値以上のものだけについてカウントする。なお、この
処理は、本発明の色分布検出手段に相当する。

【００５７】次に、各検出枠内に存在する（Ｘ_i’、
Ｙ_i’）の平均値（Ｘａ_j’Ｙａ_j’）を求める（ステッ
プＳ２０）。ここで、ｊは、各検出枠の各々を示す添え
字である。なお、平均値でなく、重心値でもよい。

【００５８】次に、各検出枠に対応して設けられたメン
バシップ関数により、色に関する光源らしさ（日陰−曇
りらしさ等）を表す評価値Ｆｃ（）を算出する（ステッ
プＳ２２）。メンバシップ関数は、検出枠内の個数を変
数として色に関する光源らしさを表す評価値Ｆｃ（）を
出力する関数である。すなわち、評価値が高ければ、そ
の検出枠に対応する光源（環境光源）の可能性が高くな
る。

【００５９】Ｆｃ（ＣＬＤ１）〜Ｆｃ（ＣＬＤ４）は、
図８に示すように、日陰−曇り検出枠内に入る分割エリ
アの個数を変数とした日陰−曇りらしさを表すメンバシ
ップ関数の値である。

【００６０】Ｆｃ（ＳＫＹ）は、図９に示すように、青
空検出枠内に入る分割エリアの個数を変数とした青空ら
しさを表すメンバシップ関数の値である。同様に、Ｆｃ
（ＧＲＮ）は、図９に示すように、緑検出枠内に入る分
割エリアの個数を変数とした緑らしさを表すメンバシッ
プ関数の値である。

【００６１】Ｆｃ（ＥＸＤ１）〜Ｆｃ（ＥＸＤ４）は、
図１０に示すように、昼光色検出枠内に入る分割エリア
の個数を変数とした昼光色の蛍光灯らしさを表すメンバ
シップ関数である。Ｆｃ（ＥＸＮ１）〜Ｆｃ（ＥＸＮ
４）、Ｆｃ（ＴＮＧ１−１）〜Ｆｃ（ＴＮＧ３）は、図
１０に示したＦｃ（ＥＸＤ１）〜Ｆｃ（ＥＸＤ４）と同
様であり、Ｆｃ（ＥＸＮ１）〜Ｆｃ（ＥＸＮ４）は、昼
白色検出枠内に入る分割エリアの個数を変数とした昼白
色の蛍光灯らしさを表すメンバシップ関数の値であり、
Ｆｃ（ＴＮＧ１−１）〜Ｆｃ（ＴＮＧ３）は、タングス
テン電球検出枠内に入る分割エリアの個数を変数とした
昼白色の蛍光灯らしさを表すメンバシップ関数の値であ
る。

【００６２】Ｆｃ（ＤＡＹ）は、晴れ検出枠内に入る分
割エリアの個数を変数とした晴れらしさを表すメンバシ
ップ関数の値であり、このメンバシップ関数は、図１０
に示す蛍光灯らしさを表すメンバシップ関数と同様であ
る。

【００６３】次に、各検出枠に対応して設けられたメン
バシップ関数により、輝度に関する光源らしさ（屋内ら
しさ、屋外らしさ）を表す評価値Ｆｙ（）を算出する
（ステップＳ２４）。メンバシップ関数は、ステップＳ
１０で取得したＥＶ値を変数として輝度に関する光源ら
しさを表す評価値を出力する関数である。

【００６４】Ｆｙ（屋外らしさＤＡＹ）は、図１１に示
すように、ＥＶ値を変数としたデーライトの屋外らしさ
を表すメンバシップ関数の値である。

【００６５】Ｆｙ（屋外らしさＣＬＤ）は、図１２に示
すように、ＥＶ値を変数とした日陰又は曇りの屋外らし
さを表すメンバシップ関数の値である。

【００６６】Ｆｙ（屋内らしさＥＸＤ）、Ｆｙ（屋内ら
しさＥＸＮ）、Ｆｙ（屋内らしさＴＮＧ）は、図１３に
示すように、それぞれＥＶ値を変数とした昼光色の蛍光
灯の屋内らしさ又は昼白色の蛍光灯の屋内らしさ又はタ
ングステン電球の屋内らしさを表すメンバシップ関数の
値である。

【００６７】次に、色に関する光源らしさを表す評価値
及び輝度に関する評価値を表す評価値から各検出枠につ
いて総合的な光源らしさの評価値Ｈ_jを求める（ステッ
プＳ２６）。なお、撮影モードが風景モードの場合に
は、Ｈ₁〜Ｈ₈、Ｈ₂₂についてのみ行う。これは、風景モ
ードの場合は、通常屋外で撮影されるが、屋外の場合に
光源がタングステン電球等である場合は考えられないか
らである。

【００６８】評価値Ｈ₁〜Ｈ₂₂は、以下の式によって求
められる。

【００６９】 Ｈ₁（日陰−曇りらしさの評価値）＝Ｆｃ（ＣＬＤ１）×Ｆｙ（屋外らしさ） ×Ｆｃ（ＳＫＹ） …（３） Ｈ₂（日陰−曇りらしさの評価値）＝Ｆｃ（ＣＬＤ２）×Ｆｙ（屋外らしさ） ×Ｆｃ（ＳＫＹ） …（４） Ｈ₃（日陰−曇りらしさの評価値）＝Ｆｃ（ＣＬＤ３）×Ｆｙ（屋外らしさ） …（５） Ｈ₄（日陰−曇りらしさの評価値）＝Ｆｃ（ＣＬＤ４）×Ｆｙ（屋外らしさ） …（６） Ｈ₅（昼光色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＤ１）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＤ） …（７） Ｈ₆（昼光色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＤ２）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＤ） …（８） Ｈ₇（昼光色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＤ３）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＤ） …（９） Ｈ₈（昼光色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＤ４）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＤ） …（１０） Ｈ₉（昼白色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＮ１）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＮ） …（１１） Ｈ₁₀（昼白色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＮ２）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＮ） …（１２） Ｈ₁₁（昼白色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＮ３）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＮ）×Ｆｃ（ＧＲＮ） …（１３） Ｈ₁₂（昼光色の蛍光灯らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＥＸＮ４）×Ｆｙ（屋内らし さＥＸＮ）×Ｆｃ（ＧＲＮ） …（１４） Ｈ₁₃（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ１−１）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（１５） Ｈ₁₄（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ１−２）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（１６） Ｈ₁₅（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ１−３）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（１７） Ｈ₁₆（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ１−４）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（１８） Ｈ₁₇（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ２−１）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（１９） Ｈ₁₈（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ２−２）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（２０） Ｈ₁₉（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ２−３）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（２１） Ｈ₂₀（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ２−４）×Ｆｙ（屋 内らしさＴＮＧ） …（２２） Ｈ₂₁（タングステン電球らしさの評価値）＝Ｆｃ（ＴＮＧ３）×Ｆｙ（屋内ら しさＴＮＧ） …（２３） Ｈ₂₂（晴れらしさの評価値）＝Ｆｃ（ＤＡＹ）×Ｆｙ（屋外らしさＤＡＹ） …（２４） ここで、０≦Ｆｃ（）、Ｆｙ（）≦１であるため、０≦
Ｈ_j≦１である。なお、Ｆｃ（ＳＫＹ）、Ｆｃ（ＧＲ
Ｎ）は、図９に示すように、青空検出枠又は緑検出枠内
に入る分割エリアの個数が多い程、日陰−曇りらしさ又
は昼白色検出枠の評価値を下げる方向に作用する値をと
る。

【００７０】また、Ｆｙ（屋内らしさ）は、図１３に示
すように、ＥＶ値が高い程、それらの検出枠の評価値を
下げる方向に作用する値をとる。このように、光源らし
さの評価値Ｈ_jは、色分布だけでなく輝度も考慮して決
定されるため、適正に光源を特定することが可能とな
る。例えば、蛍光灯が点灯した室内と室外とで同じ色の
被写体を撮影した場合に、色分布のみで光源を特定した
場合には、光源の特定を誤ってしまい、カラーフェリア
が発生してしまう場合がある。

【００７１】しかしながら、本実施の形態では、輝度が
低い場合、すなわち室内で撮影されたような場合には、
Ｆｙ（室内らしさ）が高くなり、輝度が高い場合、すな
わち室外で撮影されたような場合には、Ｆｙ（室内らし
さ）が低くなるため、光源を正確に特定することがで
き、カラーフェリアが発生するのを防ぐことができる。

【００７２】そして、上記のように各検出枠に対応した
光源らしさの評価値が算出されると、これらの評価値の
うち予め定めた所定閾値以上の（例えば０．４以上）か
否かを判別する（ステップＳ２８）。そして、評価値が
所定閾値以上のものが存在する場合には、評価値が所定
閾値以上のものを環境光源の候補として選択する。な
お、この処理は、本発明の設定手段に相当する。

【００７３】次に、選択された環境光源の各々につい
て、以下の式に従って環境光源の色が白色となるように
ホワイトバランス制御を行うための制御値（ゲイン値）
Ｇ_R、Ｇ_B、Ｇ_Gを算出する（ステップＳ３０）。なお、
この処理は、本発明の算出手段に相当する。

【００７４】 Ｇ_R＝｛Σ（ｇｒ_j×Ｈ_j）／ΣＨ_j｝×｛Σ（Ｇ_j×Ｈ_j）／ΣＨ_j｝ …（２５） Ｇ_B＝｛Σ（ｇｂ_j×Ｈ_j）／ΣＨ_j｝×｛Σ（Ｇ_j×Ｈ_j）／ΣＨ_j｝ …（２６） Ｇ_G＝Σ（Ｇ_j×Ｈ_j）／ΣＨ_j …（２７） ここで、上記（２５）〜（２７）式は、評価値が所定閾
値以上のものについて算出され、例えば所定閾値以上の
評価値がＨ₁₁〜Ｈ₁₄である場合には、Ｈ₁₁〜Ｈ ₁₄の光源
についてｇｒ_j，ｇｂ_jが算出され、算出されたｇｒ_j，
ｇｂ_j、Ｈ₁₁〜Ｈ ₁₄を用いて各Σ内の計算が行われる。
また、ｇｒ_j，ｇｂ_jは、各検出枠における光源の色を所
定色とするために必要なゲインであり、次式で示され
る。

【００７５】 ｇｒ_j＝Ｘｄ／Ｘａ_j’×Ｔｘ_j …（２８） ｇｂ_j＝Ｙｄ／Ｙａ_j’×Ｔｙ_j …（２９） ここで、Ｘｄ＝Ｒｄ／Ｇｄ、Ｙｄ＝Ｂｄ／Ｇｄである。
また、Ｔｘ_j、Ｔｙ_jは、基準ＷＢゲイン値が掛けられて
いない元の画像データのＲ，Ｇ，Ｂの積算値について求
めたＸ_i、Ｙ_iの平均値をＸａ_j（＝Ｘａ_j’／Ｘｄ）、Ｙ
ａ_j（＝Ｙａ_j’／Ｙｄ）とした場合における、Ｘａ_j、
Ｙａ_jの目標値であり、所定色に対応する。すなわち、
ｇｒ_j，ｇｂ_jは、元の画像データのＲ，Ｇ，Ｂの積算値
についてＸａ_j、Ｙａ_jを求めた場合に、このＸａ_j、Ｙ
ａ_jで示される光源（環境光源）の色を所定色とするた
めに必要なゲインである。なお、Ｔｘ_j、Ｔｙ_jは、例え
ば１である。

【００７６】従って、上記（２５）、（２６）式の第１
項は、評価値Ｈ_jを重みとしたｇｒ_j，ｇｂ_jはの加重平
均値をそれぞれ表している。また、第２項は、明るさを
補正するための項であり、Ｇ_jは次式で表される。

【００７７】 Ｇ_j＝ｇ_j×（露出補正ゲイン／１２８） …（３０） ここで、ｇ_jは、光源が晴れの場合に適したホワイトバ
ランス制御を行うために必要なＧ（グリーン）のゲイン
である。露出補正ゲインは、以下の表のようになる。

【００７８】

【表１】

【００７９】このように明るさを補正するのは、ストロ
ボ光が発光しない場合は周囲の光源だけであるため、明
るさが足りなくなる場合があるためである。

【００８０】なお、晴れ検出枠の評価値Ｈ₂₂が所定閾値
以上であるとして選択されている場合には、ｇｒ₂₂＝Ｘ
ｄ、ｇｂ₂₂＝Ｙｄとする。

【００８１】このようにして、環境光源の色を所定色に
するための制御値Ｇ_R、Ｇ_B、Ｇ_Gが算出されると、これ
らの制御値が、基準ＷＢゲイン値との間の値で、かつ環
境光源に適した値となるように、環境光源に応じて調整
される（ステップＳ３２）。なお、この処理は、本発明
の調整手段に相当する。調整後の制御値は、ホワイトバ
ランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇとして表され、次式によ
り得られる。

【００８２】 Ｒｇ＝（Ｇ_R−Ｒｄ）×Ｈ_max×Ｌ_j＋Ｒｄ …（３１） Ｇｇ＝（Ｇ_G−Ｇｄ）×Ｈ_max×Ｌ_j＋Ｇｄ …（３２） Ｂｇ＝（Ｇ_B−Ｂｄ）×Ｈ_max×Ｌ_j＋Ｂｄ …（３３） ここで、Ｈ_maxは、Ｈ_jの最大値であり、Ｈ_maxに対応す
る光源を撮影時の光源として特定することができる。例
えばＨ_maxがＨ₅であれば、光源は、昼光色の蛍光灯であ
ると判断することができる。また、Ｌ_jはローワードコ
レクション係数であり、各光源に対応して予め定められ
た値であり、各々の光源下での撮影においてホワイトバ
ランスが適正となるように実験等によって決定された値
である。ローワードコレクション係数は、予めメモリ３
９に記憶されている。なお、Ｌ_jは光源に拘わらず固定
値としてもよい。

【００８３】また、０≦Ｌ_j≦１であり、Ｌ_j＝０の場合
は、Ｒｇ＝Ｒｄ、Ｇｇ＝Ｇｄ、Ｂｇ＝Ｂｄとなり、基準
ＷＢゲイン値でのホワイトバランス制御が行われる。ま
た、Ｌ_j＝１及びＨ_max＝１の場合には、Ｒｇ＝Ｇ_R、Ｇ
ｇ＝Ｇ_G、Ｂｇ＝Ｇ_Gとなる。このように、ホワイトバラ
ンス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇは、基準ＷＢゲイン値から
環境光源の色を所定色にするための制御値Ｇ_R、Ｇ_B、Ｇ
_Gとの間の値で、かつＨ_maxで特定された環境光源に適し
たホワイトバランス制御を行うことができる値となる。

【００８４】このように算出されたホワイトバランス補
正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇは、ホワイトバランス調整回路３
０へ出力され、元の画像データのＲ、Ｇ、Ｂの各信号が
ホワイトバランス調整される（ステップＳ３４）。補正
後の信号をＲ’、Ｇ’、Ｂ’とすると、Ｒ’、Ｇ’、
Ｂ’は、次式で表される。

【００８５】Ｒ’＝Ｒｇ×Ｒ …（３４） Ｇ’＝Ｇｇ×Ｇ …（３５） Ｂ’＝Ｂｇ×Ｂ …（３６） 一方、所定閾値以上の評価値Ｈ_jが１つもない場合に
は、ホワイトバランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇをそれぞ
れＲｄ、Ｇｄ、Ｂｄに設定して（ステップＳ３６）、ホ
ワイトバランス調整を行う（ステップＳ３４）。

【００８６】このように、本実施形態では、環境光源の
色だけでなくＥＶ値をも考慮して環境光源を定めるた
め、環境光源を正確に定めることができる。また、環境
光源の色は、本撮影での撮像画像の画像データから求め
ているため、撮像シーケンスを複雑にすることなく環境
光源を正確に定めることができる。

【００８７】そして、ホワイトバランス補正値Ｒｇ、Ｇ
ｇ、Ｂｇは、基準ＷＢゲイン値から環境光源の色を所定
色にするための制御値Ｇ_R、Ｇ_B、Ｇ_Gとの間の値で、か
つＨ_{m ax}で特定された環境光源に適したホワイトバラン
ス制御を行うことができる値となるため、各々の環境光
源に対して適正にホワイトバランス制御することがで
き、カラーフェリアの発生を抑えることができる。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ホ
ワイトバランス制御のための制御値が、この制御値と基
準制御値との間の値で、かつ環境光源に適した値となる
ように、環境光源に応じて調整されるため、ストロボが
発光されない状態での撮影でも適正にホワイトバランス
制御を行うことができると共に、カラーフェリアの発生
を抑えることができる、という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るデジタルカメラの背面図であ
る。

【図２】 デジタルカメラの上面に設けられたモードダ
イヤルの平面図である。

【図３】 デジタルカメラの内部構成を示すブロック図
である。

【図４】 ＥＶ値の求め方について説明するための図で
ある。

【図５】 測光方式について説明するための図である。

【図６】 ホワイトバランス制御方法のフローチャート
である。

【図７】 光源の色分布の範囲としての検出枠を示すグ
ラフである。

【図８】 日陰−曇りらしさを表すメンバシップ関数を
示すグラフである。

【図９】 青空のメンバシップ関数を示すグラフであ
る。

【図１０】 蛍光灯らしさ等を表すメンバシップ関数を
示すグラフである。

【図１１】 デーライトの屋外らしさを表すメンバシッ
プ関数を示すグラフである。

【図１２】 屋外らしさを表すメンバシップ関数を示す
グラフである。

【図１３】 屋内らしさを表すメンバシップ関数を示す
グラフである。

【符号の説明】

１０ 撮影レンズ １６ 駆動回路 １８ ＣＤＳ回路 ２０ Ａ／Ｄ変換器 ２４ メモリ ２６ デジタル信号処理回路 ２８ 同時化回路 ３０ ホワイトバランス調整回路 ３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ 乗算器 ３２ ガンマ補正回路 ３４ ＹＣ信号作成回路 ３６ メモリ ３９ メモリ ４０ カメラ操作部 ４２ 駆動部 ４４ 絞り駆動部 ４８ 積算回路 ５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ 乗算器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C065 AA01 AA03 BB02 BB41 CC02 CC03 CC08 CC09 DD02 DD17 EE12 GG15 GG18 GG24 GG27 GG32 5C066 AA01 BA01 CA05 EA15 GA01 GA02 GA05 GB02 HA03 JA01 KA12 KD01 KD06 KE09 KM02 KM13 LA02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を撮像したときの撮像画像の輝度
   レベルを検出するステップと、 ストロボ光が発光されない状態での前記撮像画像の画像
   データに、デーライト光を基準光源として該基準光源の
   色が予め定めた所定色となるようにホワイトバランス制
   御を行うための基準制御値を乗算するステップと、 前記撮像画像を複数のエリアに分割し、各エリアに属す
   る前記基準制御値が乗算された画像データから各々色情
   報を取得するステップと、 取得したエリアごとの色情報に基づいて、各エリアの色
   分布を検出するステップと、 検出した前記輝度レベル及び前記色分布に基づいて環境
   光源を定めるステップと、 前記環境光源の色が前記所定色となるようにホワイトバ
   ランス制御を行うための制御値を算出するステップと、 前記制御値が、前記制御値と前記基準制御値との間の値
   で、かつ前記環境光源に適した値となるように、前記制
   御値を調整するステップと、 を含むことを特徴とするホワイトバランス制御方法。
2. 【請求項２】 前記制御値を算出するステップは、 予め定めた複数の環境光源の各々に対応して設けられた
   所定式によって算出された環境光源らしさの度合いを表
   す評価値が、予め定めた所定閾値以上であるか否かを判
   別するステップと、 前記所定閾値以上の評価値に各々対応した対応制御値を
   算出するステップと、 前記所定閾値以上の評価値を重みとした前記対応制御値
   の加重平均値を前記制御値として算出するステップと、 を含むことを特徴とする請求項１記載のホワイトバラン
   ス制御方法。
3. 【請求項３】 被写体を撮像したときの撮像画像の輝度
   レベルを検出する輝度レベル検出手段と、 ストロボ光が発光されない状態での前記撮像画像の画像
   データに、デーライト光を基準光源として該基準光源の
   色が予め定めた所定色となるようにホワイトバランス制
   御を行うための基準制御値を乗算する乗算手段と、 前記撮像画像を複数のエリアに分割し、各エリアに属す
   る前記基準制御値が乗算された画像データから各々色情
   報を取得する取得手段と、 取得したエリアごとの色情報に基づいて、各エリアの色
   分布を検出する色分布検出手段と、 検出した前記輝度レベル及び前記色分布に基づいて環境
   光源を定める設定手段と、 前記環境光源の色が前記所定色となるようにホワイトバ
   ランス制御を行うための制御値を算出する算出手段と、 前記制御値が、前記制御値と前記基準制御値との間の値
   で、かつ前記環境光源に適した値となるように、前記制
   御値を調整する調整手段と、 を含むことを特徴とするデジタルカメラ。