JP2003259195A

JP2003259195A - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP2003259195A
Application number: JP2002049738A
Authority: JP
Inventors: Toshihito Kido; 稔人木戸; Toshiyuki Tanaka; 俊幸田中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-09-12

Abstract

(57)【要約】【課題】本撮影時の露出制御やホワイトバランス制御
を迅速に、精度良く行えるデジタルカメラを提供する。【解決手段】ライブビュー撮影時に被写体が暗い場合
には、読出制御信号(ＶＤ)の周期Ｔｖより露光時間Ｔｅ
の方が長くなるため、ＣＣＤからは被写体に関する信号
出力Ｓｐの他に、黒信号である空転送出力Ｓｑが出力さ
れる。この空転送出力Ｓｑは、温度によって変化する黒
レベルを正確に反映しているため、空転送出力Ｓｑを利
用し、本撮影時の制御情報であるＡＥ評価値およびＷＢ
評価値を本撮影前に算出する。これにより、本撮影時の
露出制御やホワイトバランス制御を迅速に、精度良く行
えることとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラに
関し、特に増幅率が可変で、撮像手段からの電子信号を
増幅する増幅手段を有するデジタルカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラでは、本撮影前に被写体
像を一定周期(例えば１/３０秒)で撮影し、液晶ディス
プレイなどに表示することにより被写体を動画的な態様
で視認できる機能(ライブビュー表示)が設けられるもの
が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
デジタルカメラにおいて、被写体が暗い場合に動画的な
態様で表示するには、ＣＣＤ(固体撮像素子)から出力さ
れる画像信号を増幅する増幅回路のゲインを本撮影時に
比べて高く設定する必要があるため、ＣＣＤからの信号
に含まれるノイズ成分(黒レベル)も増幅されてしまう。

【０００４】図１６は、本撮影時とライブビュー時とで
ＳＮ比を比較するための図である。ここでは、一例とし
て本撮影時の撮影条件を、ゲイン６ｄＢ(ＩＳＯ１００
相当)、シャッタースピード１秒、ＦNo.２.８に設定
し、ライブビュー時の撮影条件を、ゲイン３６ｄＢ(Ｉ
ＳＯ３２００相当)、シャッタースピード１/３２秒、Ｆ
No.２.８に設定している。また、本撮影時のＳ(信号量)
をＸ、これに対するＮ(ノイズ量)をＸ/１００と仮定す
るとともに、シャッタースピードが速いライブビュー時
のＳ(信号量)をＸ/３２、Ｎ(ノイズ量)を本撮影時と同
一のＸ/１００としている。

【０００５】図１６(ａ)によれば、ゲイン６ｄＢに相当
する数値２が信号量Ｓとノイズ量とに乗算されるため、
これらを加算した値は２.０２Ｘとなり、このうちノイ
ズ成分は、０．０２Ｘとなる。

【０００６】一方、図１６(ｂ)によれば、ゲイン３６ｄ
Ｂに相当する数値６４が、信号量Ｓとノイズ量とに乗算
されるため、これらを加算した値は２.６４Ｘとなり、
このうちノイズ成分は、０．６４Ｘとなる。

【０００７】上述のように、ＣＣＤで取得した画像信号
に含まれるノイズ成分はライブビュー時に増加する。ま
た、ノイズは温度上昇に伴い増加する特性を有するた
め、ＣＣＤで取得した画像信号において黒とすべき黒レ
ベルも変動することとなる。したがって、画像信号に対
して常に一定の黒レベルを用いて補正しても、温度条件
の相違によって黒レベル補正が正確に施せないこととな
る。

【０００８】また、本撮影時の制御を迅速に精度良く行
うためには、露出制御で使用するＡＥ評価値や、ホワイ
トバランス制御で使用するＷＢ評価値を本撮影前のライ
ブビュー時に正確に算出するのが好ましいが、上述した
黒レベルの変動を考慮する必要がある。

【０００９】本発明は、本撮影時の露出制御やホワイト
バランス制御を迅速に、精度良く行えるデジタルカメラ
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】上記の課題を解決するた
め、請求項１の発明は、デジタルカメラであって、(a)
受光レベルに応じた電子信号を出力する撮像手段と、
(b)増幅率が可変で、前記電子信号を増幅する増幅手段
と、(c)前記増幅手段を第１増幅率に設定して生成され
る第１増幅信号に基づき、黒レベルと、測光に係る測定
値とを取得する測定手段と、(d)前記増幅手段を第２増
幅率に設定して生成される第２増幅信号に基づき、本撮
影に係る画像データを生成する撮影制御手段と、(e)前
記黒レベルに基づき前記測定値を補正して、前記本撮影
の露出制御に係る制御情報を生成する生成手段とを備え
る。

【００１１】また、請求項２の発明は、デジタルカメラ
であって、(a)受光レベルに応じた電子信号を出力する
撮像手段と、(b)増幅率が可変で、前記電子信号を増幅
する増幅手段と、(c)前記増幅手段を第１増幅率に設定
して生成される第１増幅信号に基づき、黒レベルと、測
色に係る測定値とを取得する測定手段と、(d)前記増幅
手段を第２増幅率に設定して生成される第２増幅信号に
基づき、本撮影に係る画像データを生成する撮影制御手
段と、(e)前記黒レベルに基づき前記測定値を補正し
て、前記本撮影のホワイトバランス制御に係る制御情報
を生成する生成手段とを備える。

【００１２】また、請求項３の発明は、請求項１または
請求項２の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記生
成手段は、(e-1)所定範囲から外れる前記測定値または
前記黒レベルを除外して、前記制御情報を生成する手段
を有する。

【００１３】また、請求項４の発明は、請求項１ないし
請求項３のいずれかの発明に係るデジタルカメラにおい
て、前記撮像手段は、(a-1)前記電子信号として、露光
時間満了時には実信号を出力し、露光時間未了時には空
信号を出力する手段、を有するとともに、前記測定手段
は、(c-1)前記空信号に基づき、前記黒レベルを取得す
る手段を有する。

【００１４】また、請求項５の発明は、請求項４の発明
に係るデジタルカメラにおいて、前記空信号は、ライブ
ビュー撮影時に出力される。

【００１５】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞＜デジタルカメラの要部構成＞図１、図２および図３
は、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１の要
部構成を示す図であり、図１は正面図、図２は上面図、
図３は背面図に相当する。これらの図は必ずしも三角図
法に則っているものではなく、デジタルカメラ１の要部
構成を概念的に例示することを主眼としている。

【００１６】図２に示すように、デジタルカメラ１は、
撮影レンズであるマクロ機能付きレンズ群（以下、単に
「レンズ」とも称する）３０を含む撮像部３を備えてい
る。また、デジタルカメラ１は、ズーム機能を有してお
り、ズームリング３３を回転させることなどにより、撮
影倍率の変更を行うことができる。さらに、デジタルカ
メラ１は、マクロ切替えレバー３４を備えており、マク
ロ撮影と通常撮影とを切り換えることができる。また、
デジタルカメラ１の上面にはシャッターボタン９が設け
られている。

【００１７】デジタルカメラ１の上面には、「撮影モー
ド」と「再生モード」と「通信モード」とを切替設定す
るモード切替えダイアル１４が設けられている。撮影モ
ードは、写真撮影を行なうモードであり、再生モード
は、メモリカード８に記録された撮影画像データを背面
ＬＣＤ１０に再生表示するモードである。また、通信モ
ードは、デジタルカメラ１の側面に設けられるＵＳＢ端
子２２６を介して、外部のパーソナルコンピュータ２２
５などにデータ転送するモードである。デジタルカメラ
１の上面には、データパネル３６がさらに設けられてお
り、このデータパネル３６において各種モードの設定状
態等が表示される。

【００１８】図３に示すように、デジタルカメラ１の背
面左方には、撮影画像のライブビュー表示及び記録画像
の再生表示等を行なうための液晶ディスプレイ（背面Ｌ
ＣＤ）１０と電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２０とが
設けられている。この背面ＬＣＤ１０およびＥＶＦ２０
では、カラーで画像表示が行われる。

【００１９】デジタルカメラ１の背面右方には、カーソ
ルボタン(十字キー)Ｕ、Ｄ、Ｌ、Ｒ、および実行ボタン
３２を含むコントロールボタン３５が設けられており、
このコントロールボタン３５を用いて各種操作が行われ
る。また、デジタルカメラ１の背面には、メニューボタ
ン３７が設けられている。このメニューボタン３７が押
下されることにより、各種のメニューが背面ＬＣＤ１０
に表示される。

【００２０】また、デジタルカメラ１の背面には、ディ
スプレイ切換レバー３１とビデオ出力端子２２２とが設
けられている。ディスプレイ切換レバー３１は、背面Ｌ
ＣＤ１０の表示とＥＶＦ２０の表示との切換等を行うレ
バーである。ビデオ出力端子２２２は、外部モニタ２２
３と通信線を介して接続するための端子である。

【００２１】デジタルカメラ１の側面には、メモリカー
ド８を挿入して装着できるメモリスロット８１が設けら
れている。

【００２２】＜デジタルカメラ１の機能ブロック＞図４
は、デジタルカメラ１の機能ブロック図である。同図に
おいて、ＣＣＤ３０３は、撮像手段として機能し、２５
６０×１９２０画素を有している。このＣＣＤ３０３
は、レンズ群３０により結像された被写体の光像を、Ｒ
（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の色成分の画像信号（各画
素で受光された、受光レベルに応じた画素信号の信号列
からなる電子信号）に光電変換して出力する。タイミン
グジェネレータ３１４は、ＣＣＤ３０３の駆動を制御す
るための各種のタイミングパルスを生成するものであ
る。

【００２３】撮像部３における露出制御は、レンズ駆動
部３０６によるレンズ群３０の絞りと、ＣＣＤ３０３の
露光量、すなわち、シャッタスピードに相当するＣＣＤ
３０３の電荷蓄積時間を調節して行なわれる。ここで、
被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタスピードが設定
できない場合は、ＣＣＤ３０３から出力される画像信号
のレベル調整を行なうことにより露光不足による不適正
露出が補正される。

【００２４】タイミングジェネレータ３１４は、全体制
御部２１１から送信される基準クロック基づきＣＣＤ３
０３の駆動制御信号を生成するものである。このタイミ
ングジェネレータ３１４は、例えば積分開始／終了（露
出開始／終了）のタイミング信号、各画素の受光信号の
読出制御信号（水平同期信号，垂直同期信号，転送信号
等）等のクロック信号を生成し、ＣＣＤ３０３に出力す
る。

【００２５】信号処理回路３１３は、ＣＣＤ３０３から
出力される画像信号（アナログ信号）に所定のアナログ
信号処理を施すものである。この信号処理回路３１３
は、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路と、増幅手段
として働くＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路と
を有し、ＣＤＳ回路により画像信号のノイズ低減処理を
行ない、ＡＧＣ回路でゲイン(増幅率)を変更することに
より画像信号のレベル調整を行い増幅信号を生成する。

【００２６】Ａ／Ｄ変換器２０５は、画像信号の各画素
信号を１２ビットのデジタル信号に変換するものであ
る。Ａ／Ｄ変換器２０５は、全体制御部２１１から入力
されるＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて各画素信号
（アナログ信号）を１２ビットのデジタル信号に変換す
る。

【００２７】黒レベル補正回路２０６は、Ａ／Ｄ変換さ
れた画素信号（以下、「画素データ」という。）の黒レ
ベルを基準の黒レベルに補正する部位である。

【００２８】ＷＢ(ホワイトバランス)回路２０７は、
Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベル変換を行な
うものである。このＷＢ回路２０７は、全体制御部２１
１で記憶されるレベル変換テーブルを用いてＲ，Ｇ，Ｂ
の各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レ
ベル変換テーブルの各色成分のパラメータ（特性の傾
き）は全体制御部２１１により、撮影画像毎に設定され
る。γ補正回路２０８は、画素データの階調を補正する
ものである。

【００２９】画像メモリ２０９は、ＣＣＤ３０３で取得
され、上記の画像処理が施された画像データを記憶する
メモリである。画像メモリ２０９は、少なくとも１フレ
ーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ
２０９は、ＣＣＤ３０３画素数に対応する２５６０×１
９２０画素分の画素データの記憶容量を少なくとも有
し、各画素データが対応する画素位置に記憶されるよう
になっている。

【００３０】ＥＶＦ／背面ＬＣＤ切替え部２３５は、デ
ィスプレイ切替えレバー３１の設定に基づいて、背面Ｌ
ＣＤ１０とＥＶＦ２０との表示切替えを行う。

【００３１】デジタルカメラ１の撮影待機状態では、Ｃ
ＣＤ３０３により１／３０（秒）毎に撮像された画像の
各画素信号がＡ／Ｄ変換器２０５〜γ補正回路２０８に
より所定の信号処理を施された後、全体制御部２１１を
介してＥＶＦ／ＬＣＤ切替え部２３５に転送され、背面
ＬＣＤ１０やＥＶＦ２０に表示される（ライブビュー表
示）。これにより、ユーザはＣＣＤ３０３で撮像される
被写体像を本撮影前に視認することができることとな
る。また、再生モードにおいては、メモリカード８から
読み出された画像が全体制御部２１１で所定の信号処理
が施された後、ＥＶＦ／ＬＣＤ切替え部２３５に転送さ
れ、背面ＬＣＤ１０やＥＶＦ２０に再生表示される。

【００３２】カードＩ／Ｆ２１２は、メモリスロット８
１に装着されるメモリカード８への画像データの書込み
及び読出しを行なうためのインターフェースである。こ
のメモリカード８への画像データの読み書きでは、圧縮
・伸張部２３６において例えばＪＰＥＧ方式で画像の圧
縮・伸張が行われる。

【００３３】また、ＵＳＢＩ／Ｆ２２４は、外部のパー
ソナルコンピュータ２２５と通信可能にするための、Ｕ
ＳＢ規格に準拠した通信用インターフェースである。こ
れらのカードＩ／Ｆ２１２、ＵＳＢＩ／Ｆ２２４を介し
て、メモリカード８やパーソナルコンピュータ２２５に
セットされるＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に記録されて
いる制御プログラムを、全体制御部２１１のＲＯＭ２１
１ｂ内に取り込むことができる。

【００３４】操作部２５０は、上述したシャッターボタ
ン９、ディスプレイ切換レバー３１、コントロールボタ
ン３５などの各種ボタン、レバーなどで構成されてい
る。

【００３５】シャッターボタン９は、半押し状態（Ｓ
１）と押し込まれた全押し状態（Ｓ２）とが検出可能な
２段階スイッチになっている。待機状態でシャッターボ
タン９をＳ１状態にすると、ＡＦのためのレンズ駆動を
開始し、画像のコントラストを評価しながら、コントラ
ストがもっとも高くなるようにレンズを駆動し停止させ
る。一方、シャッターボタン９をＳ２状態にすると、本
撮影が行われる。すなわち、ＣＣＤ３０３で取得され画
像処理が施された画像データが圧縮・伸張部２３６でデ
ータ圧縮されるとともに、そのサムネイル画像が全体制
御部２１１で生成される。そして、生成された画像デー
タとサムネイル画像データとが、カードＩ／Ｆ２１２を
介してメモリカード８に記録される。

【００３６】外部モニタＩ／Ｆ２２１は、ＥＶＦ／ＬＣ
Ｄ切替え部２３５から転送される画像データを、例えば
ＮＴＳＣ方式に信号変換を行うインターフェースであ
り、ビデオ出力端子２２２を介して外部モニタ２２３に
画像信号を送信する。

【００３７】全体制御部２１１は、マイクロコンピュー
タとして働くＣＰＵおよびＲＡＭ２１１ａを有するとと
もに、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ２１１ｂと
を有している。そして、全体制御部２１１は、上述した
カメラの各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメ
ラ１の動作を統括制御する。

【００３８】また、全体制御部２１１は、ＡＥ／ＷＢ評
価値生成部２１１ｃを有している。このＡＥ／ＷＢ評価
値生成部２１１ｃは、γ補正前の画像データ、つまりリ
ニアな１２ビットのデジタル信号を取込み、後述のＡＥ
評価値、ＷＢ評価値を生成する。

【００３９】＜ＣＣＤ３０３の出力について＞図５は、
ＣＣＤ３０３の出力パターンを説明するための図であ
る。本図は、横軸が時間軸のタイミングチャートを示し
ており、図５(ａ)、(ｂ)は、それぞれライブビュー撮影
時におけるＣＣＤ３０３の読出制御信号(ＶＤ)、露光お
よび出力(CCDout)のタイミングを表している。また、図
５(ａ)は、ＣＣＤ３０３で空転送が生じる場合の一例を
示したもので、図５(ｂ)は、空転送が生じない場合の一
例を示したものである。

【００４０】図５(ａ)では、図５(ｂ)に比べて露光時間
Ｔｅが長くなっているが、これは被写体が暗いために露
光時間が長く必要となるためである。そして、露光時間
ＴｅがＶＤの周期Ｔｖより長いため、ＣＣＤ３０３は、
被写体の画像信号である露光時間満了時の信号出力(実
信号)Ｓｐの他に、黒信号である露光時間未了時の空転
送出力(空信号)Ｓｑを出力することとなる。なお、露光
時間Ｔｅは、被写体の暗さに比例して長くなるため、被
写体が非常に暗く露光時間ＴｅがＶＤの周期Ｔｖの２倍
以上となる場合には、信号出力Ｓｐと信号出力Ｓｐとの
間に２回以上のの空転送出力Ｓｑが発生する。

【００４１】以上ではＣＣＤ３０３の出力パターンにつ
いて説明したが、次にＣＣＤ３０３から出力される信号
に関する黒レベルの特性について説明する。

【００４２】図６は、黒レベルの特性を説明するための
図である。図６において、横軸は温度を示しており、縦
軸は、画像において黒とされるべき黒レベルを示してい
る。

【００４３】黒レベルの特性Ｃｖは、温度に無関係なオ
フセット成分Ｆｓと、温度の上昇に伴って指数関数的に
増加するノイズ成分Ｆｔとが合成されたものとなってい
る。このように、ＣＣＤ３０３の出力はデジタルカメラ
１の内部温度に応じて黒レベルが変化するため、特に低
輝度シーンにおいて輝度レベルを高ゲインで増幅する場
合にはＡＥ制御などに悪影響を及ぼし、結果として露出
誤差が生じてしまう。そこで、黒レベルを正確に把握す
るとともに、この黒レベルに基づき露出制御やＷＢ制御
に使用するＡＥ評価値やＷＢ評価値を精度良く取得する
ために、次で説明する動作がデジタルカメラ１で行われ
る。

【００４４】＜デジタルカメラ１の動作＞図７は、デジ
タルカメラ１の基本的な動作を説明するフローチャート
である。この動作は、被写体が暗く図５(ａ)のように空
転送出力Ｓｑが生じる場合を想定しており、ライブビュ
ー撮影時(後述のステップＳＴ１〜ＳＴ５)における信号
処理回路３１３の増幅率(第１増幅率)が、本撮影時(後
述のステップＳＴ７)における増幅率(第２増幅率)より
大きく設定される状況での動作となる。本動作は、全体
制御部２１１で実行される。

【００４５】ステップＳＴ１では、ＣＣＤ３０３から出
力される所定の信号に基づき、補正用黒レベルを演算す
る(後で詳述)。

【００４６】ステップＳＴ２では、ステップＳＴ１で求
められた補正用黒レベルに基づき、ＡＥ評価値を算出す
る(後で詳述)。

【００４７】ステップＳＴ３では、ステップＳＴ１で求
められた補正用黒レベルに基づき、ＷＢ評価値を算出す
る(後で詳述)。

【００４８】ステップＳＴ４では、以上の動作で算出さ
れたＡＥ評価値などから、信号処理回路３１３の増幅率
(AmpGain)や、ＣＣＤ３０３の露光時間(FrameRate)など
の本撮影の制御で用いる設定値を取得する。

【００４９】ステップＳＴ５では、ライブビュー撮影で
の設定を行う。すなわち、上記のステップＳＴ４と同様
に、ライブビュー時のAmpGainやFrameRateなどが設定さ
れる。

【００５０】ステップＳＴ６では、撮影者によって本撮
影が指示されたかを判定する。具体的には、シャッター
ボタン８が全押し(Ｓ２)の状態になったかを判断する。
ここで、本撮影が指示された場合には、ステップＳＴ７
に進み、本撮影が指示されていない場合には、ステップ
ＳＴ１に戻る。

【００５１】ステップＳＴ７では、デジタルカメラ１で
本撮影の処理、すなわちＣＣＤ３０３で被写体を撮像
し、記録用の画像データを生成する。ここでは、ステッ
プＳＴ２およびＳＴ３で算出されたＡＥ評価値とＷＢ評
価値とをＡＥ制御などに反映できるため、本撮影の動作
を迅速に、精度良く行えることとなる。

【００５２】図８は、上記のステップＳＴ１に対応する
動作で、補正用黒レベルの算出動作を説明するフローチ
ャートである。

【００５３】ステップＳＴ１１では、黒レベル補正回路
２０６で、ＣＣＤ３０３から出力される空転送出力Ｓｑ
から、所定値(例えば１２８)を減算する。この空転送出
力Ｓｑは、デジタルカメラ１の内部温度が反映された正
確な黒レベルに対応している。

【００５４】ステップＳＴ１２では、ＷＢ回路２０７
で、ステップＳ１１で所定値(１２８)が減算された画像
データの各Ｒ、Ｇ、Ｂに、ホワイトバランスに係るゲイ
ンを乗算する。

【００５５】ステップＳＴ１３では、図９に示すよう
に、画像データを縦横に５分割して２５のＡＥブロック
Ｇｂに分け、各ＡＥブロックＧｂにおいて各画素の輝度
レベルから黒ベルＮＤｍ,ｎ(ｍ＝０〜４、ｎ＝０〜４)
を演算する。

【００５６】ステップＳＴ１４では、ステップＳＴ１３
で演算された各ＡＥブロックＧｂの黒レベルＮＤｍ，ｎ
から平均値ＮＤａｖｅを算出する。ここでは、各ＡＥブ
ロックＧｂについて重み係数を同一にして、画面全体を
等価平均する。

【００５７】ステップＳＴ１５では、各ＡＥブロックＧ
ｂの黒レベルＮＤｍ，ｎで異常値があるかを判定する。
すなわち、所定範囲から外れる、例えば上記の平均値Ｎ
Ｄａｖｅ＋６４より大きい黒レベルＮＤｍ，ｎを異常値
と判断する。ここで、異常値がある場合には、ステップ
ＳＴ１６に進み、異常値がない場合には、ステップＳＴ
１７に進む。

【００５８】ステップＳＴ１６では、ステップＳＴ１５
で異常値と判断されたＡＥブロックＧｂを除外し、それ
以外のＡＥブロックＧｂで平均値ＮＤａｖｅを再演算す
る。これにより、異常なＡＥブロックを排除できるた
め、より正確に黒レベルの平均値ＮＤａｖｅを算出でき
ることとなる。

【００５９】ステップＳＴ１７では、ゲイン比率ΔＧａ
(本撮影時の増幅率／ライブビュー時の増幅率)を演算す
る。

【００６０】ステップＳＴ１８では、シャッタースピー
ド比率(本撮影時のシャッタースピード／ライブビュー
時のシャッタースピード)を演算する。これは、信号の
ノイズ成分、つまり黒レベルはシャッタースピードに比
例して増加するので、本撮影時のシャッタースピードと
ライブビュー時のシャッタースピードとが異なる場合
に、それを補正するための処理である。

【００６１】ステップＳＴ１９では、本撮影で使用する
黒レベルＮＢを算出する。この黒レベルは、ＮＢ＝ΔＧ
ａ×ΔＳＳ×ＮＤａｖｅ＋１２８で計算される。これに
より、ライブビュー時に得られる黒レベルの平均値を、
ゲインおよびシャッタースピードの異なる本撮影に対応
させることが可能となる。

【００６２】図１０は、上記のステップＳＴ２に対応す
る動作で、ＡＥ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。

【００６３】ステップＳＴ２１では、上記のステップＳ
Ｔ１２と同様に、ＣＣＤ３０３の信号出力Ｓｐに対応す
る画像データの各Ｒ、Ｇ、Ｂにゲインを乗算する。

【００６４】ステップＳＴ２２では、測光に係る測定値
に相当するＡＥブロック演算値を算出する。具体的に
は、図９に示す各ＡＥブロックＧｂの各画素に関して、
例えば近接の輝度レベルが積算される演算が行われる。

【００６５】ステップＳＴ２３では、各ＡＥブロック演
算値から、上記のステップＳＴ１４またはＳＴ１６で算
出された黒レベルの平均値ＮＤａｖｅ＋１２８を減算す
る。すなわち、図１１(ａ)に示すようにＣＣＤ３０３の
信号出力には、黒レベルの平均値ＮＤａｖｅ＋１２８に
相当するオフセットＦｕが含まれているが、ステップＳ
Ｔ２３の減算処理により、図１１(ｂ)に示すようにオフ
セットＦｕが除去された適切な補正信号Ｓｇが得られる
こととなる。

【００６６】ステップＳＴ２４では、ステップＳＴ２３
で黒レベルを補正された各ＡＥブロックＧｂ演算値に基
づき、本撮影の露出制御に係る制御情報に相当するＡＥ
評価値を算出する。このＡＥ評価値は、図１２に示すよ
うに、分割されたＡＥブロックＧｂを画面中央から３つ
のグループＲａ、Ｒｂ、Ｒｃに分け、各グループＲａ、
Ｒｂ、ＲｃにおけるＡＥブロック演算値の平均値Ｄ０、
Ｄ１、Ｄ２を算出する。そして、次の式(１)のように、
画面中央から順に３：２：１で重み付け平均されるＡＥ
評価値ＥＤを求める。

【００６７】

【数１】

【００６８】このように求められたＡＥ評価値ＥＤを本
撮影時の露出制御に反映できるため、迅速で精度の良い
露出制御が可能となる。

【００６９】図１３は、上記のステップＳＴ３に対応す
る動作で、ＷＢ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。本動作は、上記のステップＳＴ２３で黒レ
ベルの平均値ＮＤａｖｅ＋１２８が減算された各ＡＥブ
ロックＧｂを利用するＷＢブロックに関する演算処理と
なる。

【００７０】ステップＳＴ３１では、測色に係る測定値
に相当するＷＢブロック演算値を算出する。具体的に
は、２５のＷＢブロックにおいて、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに各
画素の輝度レベルが演算された演算値Ｒｍ,ｎ、Ｇｍ,
ｎ、Ｂｍ,ｎ(ｍ＝０〜４、ｎ＝０〜４)が算出される。

【００７１】ステップＳＴ３２では、ステップＳＴ３１
で算出された各演算値Ｒｍ,ｎ、Ｇｍ,ｎ、Ｂｍ,ｎに基
づき、Ｒ、Ｇ、Ｂの比率ＣＲｍ,ｎ、ＣＧｍ,ｎ、ＣＢ
ｍ,ｎを各ＷＢブロックで算出する。具体的には、各Ｗ
Ｂブロックごとに、次の式(２)〜(４)の演算が行われ
る。

【００７２】

【数２】

【００７３】ステップＳＴ３３では、ステップＳＴ３２
で算出された各ＷＢブロックの比率ＣＲｍ,ｎ、ＣＧｍ,
ｎ、ＣＢｍ,ｎで異常値があるかを判定する。具体的に
は、所定範囲から外れる、例えば比率ＣＲｍ,ｎ、ＣＧ
ｍ,ｎまたはＣＢｍ,ｎが０．５より大きい場合(彩度が
高い場合)には、この比率を異常値と判断する。ここ
で、異常値がある場合には、ステップＳＴ３４に進み、
異常値がない場合には、ステップＳＴ３５に進む。

【００７４】ステップＳＴ３４では、ステップＳＴ３３
で異常値と判断されたＷＢブロックにおけるＲ、Ｇ、Ｂ
の比率ＣＲｍ,ｎ、ＣＧｍ,ｎ、ＣＢｍ,ｎに０を代入す
る。これは、各比率に０を代入することで、異常なＷＢ
ブロックを次のステップＳＴ３５の演算において除外す
るためである。

【００７５】ステップＳＴ３５では、ステップＳＴ３２
で演算された各ＷＢブロックのＲＧＢの比率ＣＲｍ,
ｎ、ＣＧｍ,ｎ、ＣＢｍ,ｎに基づき、本撮影のホワイト
バランス制御に係る制御情報に相当するＷＢ評価値を算
出する。具体的には、ＷＢ評価値ＲＷ、ＧＷおよびＢＷ
は、次の式(５)〜式(７)のように求められる。

【００７６】

【数３】

【００７７】このように求められたＷＢ評価値ＲＷ、Ｇ
Ｗ、ＢＷを本撮影時のホワイトバランス制御に反映でき
るため、迅速で精度の良いＷＢ制御が可能となる。

【００７８】以上のデジタルカメラ１の動作により、本
撮影前に温度に応じて変化する黒レベルを把握しＡＥ評
価値およびＷＢ評価値を正確に算出するため、本撮影時
の露出制御やホワイトバランス制御を迅速に、精度良く
行える。

【００７９】＜第２実施形態＞本発明の第２実施形態に
係るデジタルカメラ５は、第１実施形態のデジタルカメ
ラ１と類似の構成を有しているが、全体制御部２１１の
構成が異なっている。

【００８０】すなわち、デジタルカメラ５の全体制御部
２１１は、以下で説明する動作を実行するためのプログ
ラムが、ＲＯＭ２１１ｂに格納されている。

【００８１】デジタルカメラ５の基本的な動作は、図７
のフローチャートに示す第１実施形態のデジタルカメラ
１の動作と同様であるが、ステップＳＴ１およびステッ
プＳＴ２の動作が異なっている。このステップＳＴ１、
ＳＴ２の動作を以下で説明する。

【００８２】図１４は、上記のステップＳＴ１に対応す
る動作で、補正用黒レベルの算出動作を説明するフロー
チャートである。

【００８３】本フローチャートについては、図８に示す
フローチャートのステップＳＴ１２の動作を削除したも
のとなっている。

【００８４】すなわち、ステップＳＴ４１では、図８の
ステップＳＴ１１と同様の動作を行い、ステップＳＴ４
２〜ＳＴ４８では、図８のステップＳＴ１３〜ＳＴ１９
の動作が行われる。

【００８５】図１５は、上記のステップＳＴ２に対応す
る動作で、ＡＥ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。

【００８６】本フローチャートについては、図１０のフ
ローチャートに対して、各ステップの順番が異なってい
る。

【００８７】すなわち、ステップＳＴ５１およびＳＴ５
２では、図１０のステップＳＴ２２およびＳＴ２３の動
作を行い、ステップＳＴ５３では、図１０のステップＳ
Ｔ２１の動作が行われる。そして、ステップＳＴ５４で
は、図１０のステップＳＴ２４と同様の動作を行う。

【００８８】以上のデジタルカメラ５の動作のように、
補正用黒レベルの算出動作においてＲＧＢのゲインを乗
算せず、ＡＥ評価値の算出動作において補正用黒レベル
を減算した後にＲＧＢのゲインを乗算する場合にも、デ
ジタルカメラ１と同じＡＥ評価値が得られ、第１実施形
態と同様の効果を奏することとなる。

【００８９】＜変形例＞ ◎上記の各実施形態におけるＡＥブロック、ＷＢブロッ
クについては、画面を５×５の２５分割するのは必須で
なく、６×８などｍ×ｎ(ｍ、ｎは自然数)に分割しても
良い。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および請
求項３ないし請求項５の発明によれば、本撮影と異なる
第１増幅率に設定して生成される第１増幅信号に基づき
黒レベルと測光に係る測定値とを取得し、この黒レベル
に基づき測定値を補正して本撮影の露出制御に係る制御
情報を生成するため、本撮影時の露出制御を迅速に、か
つ精度良く行える。

【００９１】また、請求項２および請求項３ないし請求
項５の発明によれば、本撮影と異なる第１増幅率に設定
して生成される第１増幅信号に基づき黒レベルと測色に
係る測定値とを取得し、この黒レベルに基づき測定値を
補正して本撮影のホワイトバランス制御に係る制御情報
を生成するため、本撮影時のホワイトバランス制御を迅
速に、かつ精度良く行える。

【００９２】また、請求項３の発明においては、所定範
囲から外れる測定値または黒レベルを除外して、制御情
報を生成するため、本撮影時の制御をより精度良く行え
る。

【００９３】また、請求項４の発明においては、空信号
に基づき黒レベルを取得するため、温度に応じて変化す
る黒レベルを正確に取得できる。

【００９４】また、請求項５の発明においては、空信号
がライブビュー撮影時に出力されるため、本撮影前に確
実に本撮影時の制御情報を取得できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１
の要部構成を示す図である。

【図２】デジタルカメラ１の要部構成を示す図である。

【図３】デジタルカメラ１の要部構成を示す図である。

【図４】デジタルカメラ１の機能ブロック図である。

【図５】ＣＣＤ３０３の出力パターンを説明するための
図である。

【図６】黒レベルの特性を説明するための図である。

【図７】デジタルカメラ１の基本的な動作を説明するフ
ローチャートである。

【図８】補正用黒レベルの算出動作を説明するフローチ
ャートである。

【図９】各ＡＥブロックでの黒レベル算出を説明するた
めの図である。

【図１０】ＡＥ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。

【図１１】各ＡＥブロック演算値から黒レベルが減算さ
れる概念を説明するための図である。

【図１２】ＡＥ評価値の算出を説明するための図であ
る。

【図１３】ＷＢ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。

【図１４】本発明の第２実施形態に係るデジタルカメラ
５における補正用黒レベルの算出動作を説明するフロー
チャートである。

【図１５】ＡＥ評価値の算出動作を説明するフローチャ
ートである。

【図１６】本撮影時とライブビュー時とでＳＮ比を比較
するための図である。

【符号の説明】

１、５デジタルカメラ２０６黒レベル補正回路２０７ＷＢ(ホワイトバランス)回路２２１全体制御部２２１ｃＡＥ／ＷＢ評価値生成部Ｆｕオフセット(黒レベル) ＧｂＡＥブロックＳｐ信号出力Ｓｑ空転送出力

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5C022 AA13 AB01 AB17 AC42 AC69 5C065 AA03 BB02 CC08 DD01 5C066 AA01 CA23 EA08 EA14 KA01 KA11 KM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタルカメラであって、 (a)受光レベルに応じた電子信号を出力する撮像手段
と、 (b)増幅率が可変で、前記電子信号を増幅する増幅手段
と、 (c)前記増幅手段を第１増幅率に設定して生成される第
１増幅信号に基づき、黒レベルと、測光に係る測定値と
を取得する測定手段と、 (d)前記増幅手段を第２増幅率に設定して生成される第
２増幅信号に基づき、本撮影に係る画像データを生成す
る撮影制御手段と、 (e)前記黒レベルに基づき前記測定値を補正して、前記
本撮影の露出制御に係る制御情報を生成する生成手段
と、を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】デジタルカメラであって、 (a)受光レベルに応じた電子信号を出力する撮像手段
と、 (b)増幅率が可変で、前記電子信号を増幅する増幅手段
と、 (c)前記増幅手段を第１増幅率に設定して生成される第
１増幅信号に基づき、黒レベルと、測色に係る測定値と
を取得する測定手段と、 (d)前記増幅手段を第２増幅率に設定して生成される第
２増幅信号に基づき、本撮影に係る画像データを生成す
る撮影制御手段と、 (e)前記黒レベルに基づき前記測定値を補正して、前記
本撮影のホワイトバランス制御に係る制御情報を生成す
る生成手段と、を備えることを特徴とするデジタルカメ
ラ。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のデジタ
ルカメラにおいて、前記生成手段は、 (e-1)所定範囲から外れる前記測定値または前記黒レベ
ルを除外して、前記制御情報を生成する手段、を有する
ことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載のデジタルカメラにおいて、前記撮像手段は、 (a-1)前記電子信号として、露光時間満了時には実信号
を出力し、露光時間未了時には空信号を出力する手段、
を有するとともに、前記測定手段は、 (c-1)前記空信号に基づき、前記黒レベルを取得する手
段、を有することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】請求項４に記載のデジタルカメラにおい
て、前記空信号は、ライブビュー撮影時に出力されることを
特徴とするデジタルカメラ。