JP2003284080A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2003284080A
JP2003284080A JP2002087855A JP2002087855A JP2003284080A JP 2003284080 A JP2003284080 A JP 2003284080A JP 2002087855 A JP2002087855 A JP 2002087855A JP 2002087855 A JP2002087855 A JP 2002087855A JP 2003284080 A JP2003284080 A JP 2003284080A
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white balance
light
strobe
signal
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JP2002087855A
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English (en)
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Hiroto Yamaguchi
裕人 山口
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影時の周囲の明るさや光源の種類に関わら
ず、固定のストロボの色温度に合わせたホワイトバラン
スを出力するので、屋外の晴天時や屋内の蛍光灯下等の
比較的明るい環境下でストロボを発光したときホワイト
バランスが屋外では青方向へ屋内では赤方向へずれる。 【解決手段】 電動絞り部2の絞り情報と前置増幅器3
からのAGC情報から、光源(太陽光や蛍光灯等)とス
トロボ光との混合比を演算する混合比演算部11と、演
算部6と混合比演算部11と設定値切り替え部10から
の光源(太陽光や蛍光灯等)のホワイトバランスと混合
比とストロボのホワイトバランス設定値から、その条件
下での最適なホワイトバランスを演算するホワイトバラ
ンス演算部12を設けることにより、様々な環境下にお
いてストロボ発光時に適切なホワイトバランスを実現す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCD等の固体撮
像素子を利用したストロボつきビデオカメラのホワイト
バランス制御に使用して有効な撮像装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年、撮像装置は、ビデオカメラやデジ
タルカメラやコンピューターや情報端末機器の画像入力
装置として広く利用されている。
【0003】以下に従来の撮像装置について説明する。
【0004】従来の撮像装置について図3に示す。図3
は従来の撮像装置のブロック図を示すものである。図3
において、21は光線を集光するレンズ、22はレンズ
からの入射光を制御する電動絞り部、23はレンズから
入射した光線を電気信号に変換する固体撮像素子、24
は前記固体撮像素子からの信号を増幅する前置増幅器、
25は前記前置増幅器からの信号にγ補正を行うγ補正
回路、26は前記γ補正回路の信号からホワイトバラン
スを演算する演算部、27は静止画撮影スイッチ、28
は前記静止画スイッチをトリガとして発光するストロ
ボ、29は前記ストロボの種類を判定するストロボ検出
部、30は前記ストロボ検出部からのストロボの種類情
報から最適なストロボのホワイトバランス設定を出力す
る設定値切り替え部である。
【0005】以上のように構成された従来の撮像装置に
ついて、以下その動作について説明する。
【0006】まず、前提条件について説明する。本装置
はビデオカメラやデジタルカメラなどに代表され、動画
撮影と静止画撮影が可能な撮像装置に関するものであ
る。このような機器において、まず本体電源を投入し撮
影モードにすると、動画状態での映像信号処理を開始す
る。この状態から使用者が任意に、録画スイッチを押す
ことで動画を内蔵の記録媒体に記録したり、静止画撮影
スイッチ(またはシャッターボタン)を押すことにより
静止画を記録媒体に記録できたりすることができる。
【0007】また本装置には、内蔵または外付けでスト
ロボを備え、静止画撮影時のみ発光させることができ
る。ストロボの発光は、撮影環境に応じて発光/非発光
を機器側で自動的に切り換えたり、使用者が任意に強制
発光させたりすることができるが、本説明ではストロボ
を発光させるのを前提とする。
【0008】図3において、レンズ21によって集光さ
れた光線が、電動絞り部22によって入射光を制御さ
れ、固体撮像素子23によって電気信号に変換される。
前置増幅器24で前記固体撮像素子23からの信号を増
幅し、γ補正回路25でγ補正を行う。演算部26はγ
補正された信号からホワイトバランスを演算し、信号処
理回路31における映像信号に対してホワイトバランス
制御を行う。
【0009】この状態から、使用者が静止画撮影を行う
べく静止画撮影スイッチ27を押すと、静止画撮影スイ
ッチ27のトリガによって、ストロボ検出部29のスト
ロボの種類情報(内蔵/外付け、発光色など)をもとに
設定値切り替え部30でそのストロボの色温度に最適な
ホワイトバランス設定値を選択し、演算部26へ出力す
る。次に、ストロボ28が発光し、レンズ21と電動絞
り部22とを介して入射される光学信号は固体撮像素子
23で結像されて電気信号に変換される。固体撮像素子
23からの信号は前置増幅器24で前記固体撮像素子2
3からの信号を増幅し、γ補正回路25でγ補正を行
う。γ補正された信号は信号処理回路31に入力され、
前述にて演算部26に読み出されたホワイトバランス設
定値に基づき信号処理部26でホワイトバランス動作を
行う。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、撮影時の周囲の明るさや光源の種類に関
わらず、設定値切り替え部30に予め設定されたストロ
ボのホワイトバランス設定値に基づきホワイトバランス
制御を行うので、屋外の晴天時や屋内の蛍光灯下等の比
較的明るい環境下でストロボを発光したときのホワイト
バランスが、屋外では青方向へ、屋内では赤方向へずれ
てしまい、映像信号の品質が悪くなってしまうという問
題点を有していた。
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ストロボの光にホワイトバランスを合わせるのでは
なく、ストロボ発光前の光源の色温度・明るさからスト
ロボ発光時の光源(太陽光や蛍光灯等)とストロボ光の
混合比を演算する事によって様々な環境下においてスト
ロボ発光時に最適なホワイトバランスを実現する撮像装
置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮像装置は、レンズからの入射光を制御する
絞り手段と、前記絞り手段から入射した光線を電気信号
に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信
号を増幅する増幅手段と、前記増幅手段からの信号にγ
補正を行うγ補正手段と、前記γ補正手段の信号から光
源に対応した第1のホワイトバランス設定値を演算する
演算手段と、前記絞り手段における絞り情報と前記増幅
手段における増幅情報とから光源とストロボ光との混合
比を演算する混合比演算手段と、ストロボ光に対応した
第2のホワイトバランス設定値を出力する手段と、前記
演算手段からの第1のホワイトバランス設定値と前記混
合比演算手段からの混合比と前記手段からの第2のホワ
イトバランス設定値とから第3のホワイトバランス設定
値を演算するホワイトバランス演算手段と、前記ホワイ
トバランス演算手段からの第3のホワイトバランス設定
値に基づき前記γ補正手段からの映像信号にホワイトバ
ランス制御を行う信号処理手段とを備えた構成を有して
いる。
【0013】この構成によって、様々な環境下において
ストロボ発光時に適切なホワイトバランスを実現する撮
像装置が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1及び2に記載の
発明は、レンズからの入射光を制御する絞り手段と、前
記絞り手段から入射した光線を電気信号に変換する固体
撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を増幅する増
幅手段と、前記増幅手段からの信号にγ補正を行うγ補
正手段と、前記γ補正手段の信号から光源に対応した第
1のホワイトバランス設定値を演算する演算手段と、前
記絞り手段における絞り情報と前記増幅手段における増
幅情報とから光源とストロボ光との混合比を演算する混
合比演算手段と、ストロボ光に対応した第2のホワイト
バランス設定値を出力する手段と、前記演算手段からの
第1のホワイトバランス設定値と前記混合比演算手段か
らの混合比と前記手段からの第2のホワイトバランス設
定値とから第3のホワイトバランス設定値を演算するホ
ワイトバランス演算手段と、前記ホワイトバランス演算
手段からの第3のホワイトバランス設定値に基づき前記
γ補正手段からの映像信号にホワイトバランス制御を行
う信号処理手段とを備えたことを特徴としたものであ
り、ストロボ発光前の光源の色温度・明るさからストロ
ボ発光時の光源(太陽光や蛍光灯等)とストロボ光の混
合比を演算する事により、様々な環境下においてストロ
ボ発光時に適切なホワイトバランスを実現する撮像装置
が得られるという作用を有する。
【0015】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
【0016】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態の撮像装置のブロック図であり、図1において、1は
光線を集光するレンズ、2はレンズからの入射光を制御
する絞り手段である電動絞り部、3はレンズ1から電動
絞り部2を介して入射した光線を電気信号に変換する固
体撮像素子、4は固体撮像素子3からの信号を増幅する
増幅手段である前置増幅器、5は前置増幅器からの信号
にγ補正を行うγ補正手段であるγ補正回路、6はγ補
正回路5の信号から光源(太陽光や蛍光灯等)に対応し
た第1のホワイトバランス設定値を演算する演算手段で
ある演算部、7はビデオカメラ本体に設けられた静止画
撮影スイッチ、8は静止画スイッチ7をトリガとして発
光するストロボ、9はストロボ8の種類(内蔵/外付
け、発光色)を検出するストロボ検出手段であるストロ
ボ検出部、10はストロボ検出部9からのストロボ8の
種類情報に応じた最適なホワイトバランス設定値である
第2のホワイトバランス設定値を出力する設定手段であ
る設定値切り替え部、11は電動絞り部2からの絞り情
報と前記前置増幅器4からのAGC情報から光源(太陽
光や蛍光灯等)とストロボ光の混合比を演算する混合比
演算手段である混合比演算部、12は演算部6からの第
1のホワイトバランスと混合比演算部11からの混合比
と設定値切り替え部10からの第2のホワイトバランス
とからその条件下での最適な第3のホワイトバランスを
演算するホワイトバランス演算手段であるホワイトバラ
ンス演算部である。
【0017】なお、混合比演算部11とホワイトバラン
ス演算部12と演算部6と信号処理部13とで、ホワイ
トバランス制御手段を構成している。
【0018】以上のように構成された本実施の形態の撮
像装置について、以下その動作について説明する。
【0019】まず、前提条件について説明する。本装置
はビデオカメラやデジタルカメラなどに代表され、動画
撮影と静止画撮影が可能な撮像装置に関するものであ
る。このような機器において、まず本体電源を投入し撮
影モードにすると、動画状態での映像信号処理を開始す
る。この状態から使用者が任意に、録画スイッチを押す
ことで動画を内蔵の記録媒体に記録したり、静止画スイ
ッチ(またはシャッターボタン)を押すことにより静止
画を記録媒体に記録できたりすることができる。
【0020】また本装置には、内蔵または外付けでスト
ロボを備え、静止画撮影時のみ発光させることができ
る。ストロボの発光は、撮影環境に応じて発光/非発光
を機器側で自動的に切り換えたり、使用者が任意に強制
発光させたりすることができる。本実施の形態は、スト
ロボを発光させるのを前提とする。
【0021】次に、本装置の動作について説明する。
【0022】まず、機器本体の電源を投入し撮影モード
にすると、レンズ1によって集光された光線が、電動絞
り部2によって入射光を制御され、固体撮像素子3によ
って電気信号に変換される。固体撮像素子3からの電気
信号は、前置増幅器4で所定量増幅し、γ補正回路5で
γ補正を行い、信号処理部13に出力する。一方で、γ
補正回路5からの信号は演算部6にも入力され、演算部
6はγ補正された信号から光源(太陽光や蛍光灯等)の
ホワイトバランスを演算し、信号処理回路13における
映像信号にホワイトバランス制御をかける。そして信号
処理部12からの映像信号は映像出力部14から他の構
成へ出力し、表示手段へ映像を表示させたり、記録命令
が入力されれば記録媒体に映像信号を記録したりする。
【0023】なおこの時、電動絞り部2における絞り量
を示す絞り情報と、前置増幅器4におけるAGC情報と
が、混合比演算部11に入力されており、混合比演算部
11ではそれらの情報に基づき、光源とストロボ光の混
合比を演算している。その演算方法について図2を用い
て説明する。
【0024】図2は絞り情報とAGC情報とから混合比
を算出するためのグラフであり、AGC情報と絞り情報
(ALC情報)をもとに、少なくとも3点の折れ点を持
つ線形演算により混合比を演算する。図2(a)は混合
比のグラフ、同図(b)はAGC情報のグラフ、同図
(c)は絞り情報のグラフを示す。図のX軸方向におい
て、AGCゲインが大きいときは周囲が暗く背景光がな
いと予測される(屋外の夜、照明のない部屋、等)。そ
のときストロボの光だけで被写体を照射するので混合比
は0%とする。ALC情報が絞りが閉じているときは周
囲が明るく、被写体はほとんど背景光で照射されるので
混合比は100%とする(屋外晴天、ハロゲンスポット
ライト照明、等)。それらの中間の場合は、背景光とス
トロボ光の混合光によって被写体が照射されるので混合
比はある値をとる(やや暗い屋内)。つまり、図中A点
では絞りがやや閉じ目でAGCも+0dBであるため、
比較的光源が明るいということになり、また、C点では
絞りが全開でAGCも+18dB(最大値)となってい
るため、光源が比較的暗いということになる。一般的に
A点では太陽光が十分にある屋外、C点では太陽光や照
明などがない真っ暗な室内、B点は照明が点灯した室内
や曇り気味の屋外ということになる。
【0025】この特性において、例えば今、絞りが全開
でAGCが+4dBであったとする(D点)。この時の
混合比は、図2(a)からわかるように50%というこ
とになり、後述するが光源のホワイトバランス量とスト
ロボのホワイトバランス量とを、それぞれ50%づつに
すればよいということになる。なお、静止画撮影スイッ
チがまだ押されていない時は、混合比演算部11におい
てこの混合比を演算し続けている。
【0026】次に、静止画撮影スイッチ7が使用者によ
って操作されると、まず演算部6は、静止画撮影スイッ
チ7が押された時点での、光源のホワイトバランス量の
情報をホワイトバランス演算部12に出力する。この光
源のホワイトバランスの情報は、太陽光や蛍光灯などの
種類によって変わるものであり、現時点での光源の種類
によって出力されるホワイトバランスの情報が異なる。
【0027】一方、ストロボ検出部9は機器本体のスト
ロボの種類情報をストロボ8から読みとり、設定値切り
替え部10に出力する。設定値切り替え部10では、予
めストロボの種類に応じたホワイトバランスの情報を記
憶しているので、ストロボ検出部9の検出結果に応じ
て、ストロボの種類に応じたホワイトバランス情報を読
み出し、ホワイトバランス演算部12に出力する。例え
ば、ストロボ8が内蔵式で、かつ発光色が青色系である
場合は、それらの情報に応じたホワイトバランス情報を
読み出すということである。
【0028】次に、ホワイトバランス演算部12では、
演算部6からの光源のホワイトバランス情報と、設定値
切り替え部10からのストロボのホワイトバランス情報
と、混合比演算部11からの混合比の情報とを入力し、
光源のホワイトバランス量とストロボのホワイトバラン
ス量とを前述のように算出した混合比に基づき案分す
る。算出したホワイトバランス量の情報を演算部6に出
力する。
【0029】次に、演算部6はストロボ8を制御し、ス
トロボ8を発光させる。その直後、レンズ1と電動絞り
部2を介して入射した光学信号を固体撮像素子3で結像
させ、電気信号に変換して前置増幅器4に出力する。前
置増幅器4で信号を所定量増幅しγ補正回路5でγ補正
を行い信号処理部12へ出力する。信号処理部12で
は、前述にて算出したホワイトバランス情報が演算部6
から入力され、ホワイトバランス制御を行う。ホワイト
バランスが制御された映像信号は映像出力部14から、
表示手段や記録媒体記録手段などの他の回路へ出力され
る。
【0030】以上のように本実施の形態によれば、電動
絞り部2の絞り情報と前置増幅器3からのAGC情報か
ら、光源(太陽光や蛍光灯等)とストロボ光との混合比
を演算する混合比演算部11と、演算部6と混合比演算
部11と設定値切り替え部10からの光源(太陽光や蛍
光灯等)のホワイトバランスと混合比とストロボのホワ
イトバランス設定値から、その条件下での最適なホワイ
トバランスを演算するホワイトバランス演算部12を設
けることにより、様々な環境下においてストロボ発光時
に適切なホワイトバランスを実現することができる。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は、様々な環境下に
おいてストロボ発光時に適切なホワイトバランスを実現
することができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における撮像装置のブロ
ック図
【図2】同実施の形態における混合比演算部の特性図
【図3】従来の撮像装置のブロック図
【符号の説明】 1 レンズ 2 電動絞り部 3 固体撮像素子 4 前置増幅器 5 γ補正回路 6 演算部 7 ストロボ 9 ストロボ検出部 10 設定値切り替え部 11 混合比演算部 12 ホワイトバランス演算部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レンズからの入射光を制御する絞り手段
    と、前記絞り手段から入射した光線を電気信号に変換す
    る固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を増幅
    する増幅手段と、前記増幅手段からの信号にγ補正を行
    うγ補正手段と、前記γ補正手段からの信号に対してホ
    ワイトバランス制御を行うホワイトバランス制御手段と
    を備え、前記ホワイトバランス制御手段は、前記絞り手
    段からの絞り情報と前記増幅手段からの増幅情報とに基
    づきホワイトバランス設定値を演算しホワイトバランス
    制御を行うことを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】 レンズからの入射光を制御する絞り手段
    と、前記絞り手段から入射した光線を電気信号に変換す
    る固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの信号を増幅
    する増幅手段と、前記増幅手段からの信号にγ補正を行
    うγ補正手段と、前記γ補正手段の信号から光源に対応
    した第1のホワイトバランス設定値を演算する演算手段
    と、前記絞り手段における絞り情報と前記増幅手段にお
    ける増幅情報とから光源とストロボ光との混合比を演算
    する混合比演算手段と、ストロボ光に対応した第2のホ
    ワイトバランス設定値を出力する設定手段と、前記演算
    手段からの第1のホワイトバランス設定値と前記混合比
    演算手段からの混合比と前記設定手段からの第2のホワ
    イトバランス設定値とから第3のホワイトバランス設定
    値を演算するホワイトバランス演算手段と、前記ホワイ
    トバランス演算手段からの第3のホワイトバランス設定
    値に基づき前記γ補正手段からの映像信号にホワイトバ
    ランス制御を行う信号処理手段とを備えたことを特徴と
    する撮像装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008092071A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujifilm Corp 撮影装置
US9420197B2 (en) 2012-12-26 2016-08-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Imaging device, imaging method and imaging program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008092071A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Fujifilm Corp 撮影装置
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