JP2007082023A - Imaging apparatus and imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多板式の撮像装置、及び撮像方法に関するものである。 The present invention relates to a multi-plate imaging apparatus and an imaging method.
従来、デジタルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像した画像のホワイトバランスを自動的に調整するオートホワイトバランス機能(AWB)を備えたものが一般的である。デジタルカメラ等におけるホワイトバランス調整は、例えば下記特許文献1に記載されているように、CCDやCMOSセンサ等の固体撮像素子から出力される撮像信号をRGBの色成分に分離した後、RGB毎に設けたアンプの増幅率を、各色成分の比率を同一とすることを基本として個別に調整するゲイン制御によって行われるのが一般的である。また、係る方法は、単一の固体撮像素子を用いてカラー情報を取得する単板式の撮像装置に限らず、複数の固体撮像素子を用いて多板式(3板式等)の撮像装置においても同様である。
しかしながら、前述したゲイン制御によるホワイトバランス調整では、例えば撮影時の光源が蛍光灯や、昼光のうちの日陰である場合には、撮像信号にはR成分が少ないため、R成分の利得をG成分やB成分の利得よりも大きくすることとなる。これは上記撮影光の下で撮像される画像におけるR成分のS/N比を劣化させ、画像内における赤や肌色の部分等のノイズを増大させることを意味する。係る問題は、単板式と比べて感度、解像度、色調に優れ、ダイナミックレンジが広く、色解像度が高い等の利点を有する多板式の撮像装置においても同様であった。 However, in the above-described white balance adjustment by gain control, for example, when the light source at the time of photographing is a fluorescent lamp or in the shade of daylight, since the imaging signal has a small R component, the gain of the R component is set to G. It will be larger than the gain of the component and B component. This means that the S / N ratio of the R component in the image picked up under the photographing light is deteriorated, and noise such as red and skin color portions in the image is increased. Such a problem is also the same in a multi-plate imaging apparatus having advantages such as excellent sensitivity, resolution, and color tone, wide dynamic range, and high color resolution as compared with a single-plate type.
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、多板式の撮像装置においてより良好な画質を得ることができる撮像装置、及び撮像方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus and an imaging method that can obtain better image quality in a multi-plate imaging apparatus.
前記課題を解決するため請求項1の発明にあっては、分光された光を色毎に電荷に変換する複数の固体撮像素子を備えた撮像装置において、前記複数の固体撮像素子から出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率を制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する制御手段を備えたものとした。 In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1, in an imaging apparatus including a plurality of solid-state imaging elements for converting the dispersed light into charges for each color, the light is output from the plurality of solid-state imaging elements. A control means for adjusting the level ratio of the image signal for each color by controlling the ratio of the charge accumulation time between the plurality of solid-state image sensors based on the level ratio of the image signal for each color It was.
かかる構成においては、前記色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の固体撮像素子における電荷蓄積時間の比率の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像の色調整を行うことができる。 In such a configuration, the level ratio of the image signal for each color is adjusted by controlling the ratio of the charge accumulation time in the plurality of solid-state imaging devices based on the color signal, thereby reducing the S / N ratio of a specific color component. The color of the image can be adjusted without any problem.
また、請求項2の発明にあっては、前記制御手段は、前記色別の画像信号に基づく画像のホワイトバランス調整に際して、前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率を制御するものとした。 According to a second aspect of the present invention, the control means controls a ratio of charge accumulation time between the plurality of solid-state imaging devices when adjusting the white balance of the image based on the image signal for each color. It was supposed to be.
かかる構成においては、色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の固体撮像素子における電荷蓄積時間の比率の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像のホワイトバランス調整を行うことができる。 In such a configuration, the level ratio of the image signal for each color is adjusted by controlling the ratio of the charge accumulation time in a plurality of solid-state imaging devices based on the level ratio, thereby reducing the S / N ratio of a specific color component. The white balance of the image can be adjusted.
また、請求項3の発明にあっては、複数の固体撮像素子にはRGBの各色の光を電荷に変換する固体撮像素子が含まれ、前記制御手段は、被写体の明るさに応じてG色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する露出制御手段を含み、この露出制御手段により制御するG色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を基準として、R色用及びB色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御するものとした。 According to a third aspect of the present invention, the plurality of solid-state imaging devices include solid-state imaging devices that convert light of each color of RGB into electric charges, and the control means is configured to display G color according to the brightness of the subject. Including an exposure control means for controlling the charge accumulation time of the solid-state image pickup device for the image, and using the charge accumulation time of the solid-state image pickup device for G color controlled by the exposure control means as a reference. The charge accumulation time of the device was controlled.
また、請求項4の発明にあっては、前記色別の画像信号を個別に増幅する複数の増幅手段と、この複数の増幅手段の相互間における利得の比率を、前記制御手段により制御される前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率に応じた所定の比率に制御することにより、前記複数の増幅手段による増幅後の色別の画像信号のレベル比率を調整する利得制御手段とを備えたものとした。 According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of amplifying means for individually amplifying the color-specific image signals and a gain ratio between the plurality of amplifying means are controlled by the control means. Gain control means for adjusting a level ratio of image signals for each color after amplification by the plurality of amplification means by controlling to a predetermined ratio according to a ratio of charge accumulation time between the plurality of solid-state imaging elements And provided.
かかる構成においては、前記色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の固体撮像素子における電荷蓄積時間の比率と、それらに対応する色別の増幅手段の利得の比率との双方の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下をごく僅かなものに抑えながら画像の色調整を行うことができる。 In such a configuration, the level ratio of the image signal for each color is controlled by controlling both the ratio of the charge accumulation time in the plurality of solid-state imaging devices based on the color ratio and the ratio of the gain of the amplification unit for each color corresponding to them By adjusting, it is possible to adjust the color of the image while suppressing the S / N ratio of the specific color component to a very slight decrease.
また、請求項5の発明にあっては、前記複数の固体撮像素子への入射光量を個別に調整する複数の光量調整手段と、この複数の光量調整手段により調整される入射光量の相互間における比率を、前記制御手段により制御される前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率に応じた所定の比率に制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する入射光量制御手段とを備えたものとした。 In the invention of claim 5, between the plurality of light amount adjusting means for individually adjusting the amount of incident light to the plurality of solid-state image sensors and the amount of incident light adjusted by the plurality of light amount adjusting means. Incident that adjusts the level ratio of the image signal for each color by controlling the ratio to a predetermined ratio according to the ratio of the charge accumulation time between the plurality of solid-state imaging devices controlled by the control means And a light amount control means.
かかる構成においては、前記色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の固体撮像素子における電荷蓄積時間の比率と、それらに対応する色別の入射光量の比率との双方の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像の色調整を行うことができる。 In such a configuration, the level ratio of the image signal for each color is adjusted by controlling both the ratio of the charge accumulation time in the plurality of solid-state imaging devices based on the color signal and the ratio of the incident light amount for each color corresponding thereto. As a result, the color of the image can be adjusted without reducing the S / N ratio of the specific color component.
また、請求項6の発明にあっては、分光された光を色毎に電荷に変換する複数の固体撮像素子を備えた撮像装置において、前記複数の固体撮像素子への入射光量を個別に調整する複数の光量調整手段と、前記複数の固体撮像素子から出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、前記複数の光量調整手段により調整される入射光量の相互間における比率を制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する制御手段とを備えたものとした。 According to a sixth aspect of the present invention, in the imaging apparatus including a plurality of solid-state imaging elements that convert the dispersed light into charges for each color, the amount of incident light to the plurality of solid-state imaging elements is individually adjusted. Controlling a ratio between the incident light amounts adjusted by the plurality of light amount adjusting units based on a level ratio of the image signals for each color output from the plurality of solid state image sensors. And a control means for adjusting the level ratio of the image signal for each color.
かかる構成においては、前記色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の光量調整手段により調整される入射光量の相互間における比率の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像の色調整を行うことができる。 In such a configuration, the level ratio of the image signal for each color is adjusted by controlling the ratio of the incident light amounts adjusted by the plurality of light amount adjustment units based on the level ratio, so that the S / Color adjustment of an image can be performed without reducing the N ratio.
また、請求項7の発明にあっては、分光された光を色毎に電荷に変換する複数の固体撮像素子を備えた撮像装置における撮像方法であって、複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、複数の固体撮像素子の各々の電荷蓄積時間を決定する工程と、前記複数の固体撮像素子の電荷蓄積時間を前記決定された各々の電荷蓄積時間に制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する工程とを含む方法とした。
The invention according to
かかる方法によれば、前記色別の画像信号のレベル比率が、それに基づく複数の固体撮像素子における電荷蓄積時間の比率の制御によって調整されることにより、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像の色調整を行うことができる。
ができる。
According to this method, the level ratio of the image signal for each color is adjusted by controlling the ratio of the charge accumulation time in a plurality of solid-state imaging devices based on the ratio, thereby reducing the S / N ratio of a specific color component. It is possible to adjust the color of the image without causing it.
Can do.
以上のように本発明においては、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像の色調整を行うことができる。よって、多板式の撮像装置においてより良好な画質を得ることができるホワイトバランス調整が可能となる。 As described above, in the present invention, it is possible to perform image color adjustment without reducing the S / N ratio of a specific color component. Therefore, it is possible to perform white balance adjustment that can obtain better image quality in a multi-plate imaging apparatus.
また、特定の色成分のS/N比を低下させることなく画像のホワイトバランス調整を行うことができるようにした。よって、多板式の撮像装置においてより良好な画質を得ることができるホワイトバランス調整が可能となる。 In addition, the white balance adjustment of an image can be performed without reducing the S / N ratio of a specific color component. Therefore, it is possible to perform white balance adjustment that can obtain better image quality in a multi-plate imaging apparatus.
また、特定の色成分のS/N比の低下をごく僅かなものに抑えながら画像の色調整を行うことができるようにした。よって、多板式の撮像装置においてより良好な画質を得ることができるホワイトバランス調整が可能となる。 In addition, the color adjustment of the image can be performed while suppressing a decrease in the S / N ratio of a specific color component to a very small amount. Therefore, it is possible to perform white balance adjustment that can obtain better image quality in a multi-plate imaging apparatus.
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図1は、本発明に係るホワイトバランス調整装置を含む撮像装置1の要部を示すブロック図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an image pickup apparatus 1 including a white balance adjusting device according to the present invention.
すなわち撮像装置1は、撮像レンズ、及び撮像レンズからの入射光をRGB(3原色)の光に分解するダイクロイックプリズム等からなる光学系2と、分解された色別の光を電荷に変換し撮像信号としてそれぞれ出力するR用CCD(CCD−R)3、G用CCD(CCD−G)4、B用CCD(CCD−B)5を備えている。各CCD3,4,5は、R用駆動回路6、G用駆動回路7、B用駆動回路8にそれぞれ接続されており、各駆動回路6,7,8によって駆動される。
That is, the imaging apparatus 1 converts the incident light from the imaging lens and the dichroic prism that decomposes incident light from the imaging lens into RGB (three primary colors) light and the like, and converts the separated color-specific light into electric charges for imaging. An R CCD (CCD-R) 3, a G CCD (CCD-G) 4, and a B CCD (CCD-B) 5 that output signals as signals are provided. The
各CCD3,4,5から出力された撮像信号は、色成分別のCDS(Correlated Double Sampling)/ADC(analog-to-digital conversion)回路9,10,11によって個別にデジタル信号に変換された後、ゲイン調整回路12に出力される。ゲイン調整回路12は、色成分別のRアンプ12a、Gアンプ12b、Bアンプ12cを備えており、撮像信号の利得を感度(ISO感度等)の設定値に応じて色成分毎に調整し、Y信号生成回路13、RGB積算回路14へそれぞれ出力する。なお、利得調整後の色成分毎の撮像信号は図外の他の信号処理回路へも出力される。
The imaging signals output from the
Y信号生成回路13は、R,G,Bの撮像信号から輝度(Y)信号を生成し、AE露光時間制御回路15へ出力する。AE露光時間制御回路15は、後述する露光時間制御回路16と共に本発明の制御手段を構成するとともに、本発明の露出制御手段として機能する部分であり、輝度信号の値(ここでは、0〜255)を適正な値(例えば110等)とするのに必要なG用CCD4の電荷蓄積時間(露光時間)tgを算出し、その結果を露光時間制御回路16へ送るとともに、それを示す制御信号をG用駆動回路7へ送る。
The Y
RGB積算回路14は、R,G,Bの撮像信号から各撮像信号の値を積算し、その積算値ΣR,ΣG,ΣBを前記露光時間制御回路16へ出力する。露光時間制御回路16は、色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBと、G用CCD4の電荷蓄積時間tgとに基づき、下記式
tr = tg × ΣG / ΣR
tb = tg × ΣG / ΣB
から、R用CCD3の電荷蓄積時間tr、及びB用CCD5の電荷蓄積時間tbを算出し、それを示す制御信号をR用駆動回路6とB用駆動回路8とにそれぞれ送る。
The
tb = tg × ΣG / ΣB
Then, the charge accumulation time tr of the
そして、前記G用駆動回路7は、AE露光時間制御回路15から送られた制御信号に基づきG用CCD4を駆動し、また前記R用駆動回路6及び前記B用駆動回路8は、露光時間制御回路16から送られた制御信号に基づきR用CCD3及びB用CCD5を駆動する。
The
具体的には、各駆動回路6,7,8は、図2に示したように1フレーム(30ms)毎に前述した制御信号(電荷蓄積時間tr,tg,tb)に応じたSUB(掃出しパルス)信号とSG(読み出しパルス)信号とからなる駆動信号を各CCD3,4,5へ供給する。そして、上記駆動信号により駆動されることにより、各CCD3,4,5の電荷蓄積時間tr,tg,tbが、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBを一致させるための時間に制御される。
Specifically, as shown in FIG. 2, each of the
例えば、RGB積算回路14から出力された色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBがそれぞれ
ΣR = 100
ΣG = 200
ΣB = 80
であって、そのときAE露光時間制御回路15で求められたG用CCD4の電荷蓄積時間tgが10msであるときには、R用CCD3とB用CCD5との電荷蓄積時間tr,tbがそれぞれ
tr = 20ms
tb = 25ms
に制御される。
For example, the integrated values ΣR, ΣG, and ΣB of the imaging signals for each color component output from the
ΣG = 200
ΣB = 80
In this case, when the charge accumulation time tg of the G CCD 4 obtained by the AE exposure
tb = 25ms
Controlled.
つまり、撮像動作時、例えばデジタルカメラであれば、スルー画像を表示する画像の撮像時や、ユーザの操作に応じた記録用の静止画の撮影時、またデジタルカメラやデジタルビデオカメラにおいて動画像を構成するフレーム画像の撮像時には、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号のレベル比率に基づき、各CCD3,4,5の電荷蓄積時間の相互間における比率が制御されることにより、他の信号処理を経て生成される画像のホワイトバランスが確保される。
In other words, for example, in the case of a digital camera, when capturing an image that displays a through image, when capturing a still image for recording according to a user's operation, or when capturing a moving image on a digital camera or digital video camera. At the time of capturing a frame image, the ratio between the charge accumulation times of the
以上のように本実施の形態においては、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBの比率(レベル比率)に基づき、各CCD3,4,5の電荷蓄積時間tr,tg,tbが、積算値ΣR,ΣG,ΣBを一致させる時間に制御(フィードバック制御)されることにより、撮像した画像のホワイトバランスが確保される。したがって、ホワイトバランス調整に際して、ゲイン調整回路12の各アンプの12a,12b,12cの増幅率の調整によるゲイン制御を行う場合に生ずる特定の色成分のS/N比の低下、例えば光源が蛍光灯や、昼光のうちの日陰である場合におけるR成分のS/N比の低下がなく、より良好な画質の画像を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, each
なお、本実施の形態では、前述したR,G,B用の各駆動回路6,7,8が駆動信号としてSUB信号の次にSG信号を出力するものである場合について説明したが、駆動回路6,7,8はSG信号の次にSUB信号を出力するものであっても構わない。
In the present embodiment, the case where each of the R, G, and
また、本実施の形態では、AE露光時間制御回路15によって、Y信号生成回路13により生成された輝度信号に基づきG用CCD4の電荷蓄積時間が決定、及び制御され、かつ露光時間制御回路16によって、その電荷蓄積時間(tg)を基準としてR用CCD3とB用CCD5との電荷蓄積時間tr,tbが決定、及び制御されるものについて説明したが、これに限らず次のような構成としてもよい。
In this embodiment, the AE exposure
例えば、上記輝度信号に基づき、全てのCCD3,4,5の基準となる電荷蓄積時間を計算する第1の回路と、RGB積算回路14で積算されたR,G,Bの各撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBに基づき、それらを一致させるための各CCD3,4,5の電荷蓄積時間の比率を計算する第2の回路と、第1の回路で計算された電荷蓄積時間と、第2の回路で計算された比率とに基づき各CCD3,4,5の電荷蓄積時間を個別に決定、及び制御する第3の回路とを設けてもよい。
For example, based on the luminance signal, integration of R, G, and B imaging signals integrated by the
また、いずれの場合においても、撮像装置が、被写体の明るさを光センサ等により別途検出可能な構成であれば、光センサ等における検出結果に基づき前記AE露光時間制御回路15や前記第1の回路に前述した計算を行わせるようにしてもよい。
In any case, if the imaging device is configured to separately detect the brightness of the subject using an optical sensor or the like, the AE exposure
さらに、本実施の形態では、各CCD3,4,5の電荷蓄積時間の相互間における比率を制御するだけで、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後の色成分毎の撮像信号から、他の信号処理を経て生成される画像のホワイトバランスを確保するものについて説明したが、以下のような構成とすることもできる。
Furthermore, in the present embodiment, it is only necessary to control the ratio between the charge accumulation times of the
例えば図1に示した構成に加えて、前記ゲイン調整回路12の各アンプの12a,12b,12cの増幅率を個別に調整するゲイン調整回路を設け、各CCD3,4,5における電荷蓄積時間の比率制御と、従来のようにゲイン調整回路12の各アンプの12a,12b,12cの増幅率の調整によるゲイン制御を並行して行うことにより、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBを一致させるものとしてもよい。その場合には、各CCD3,4,5における電荷蓄積時間を基準として各アンプの12a,12b,12cの増幅率を制御したり、逆に各アンプの12a,12b,12cの増幅率を基準として電荷蓄積時間を制御したりする構成とすればよい。
For example, in addition to the configuration shown in FIG. 1, a gain adjustment circuit that individually adjusts the amplification factor of each
係る構成においても、ゲイン制御のみによるホワイトバランス調整を行う場合に比べると、それによる画質の劣化をごく僅かなものとすることができ、より良好な画質の画像を得ることができる。特に、電荷蓄積時間を基準として各アンプの12a,12b,12cの増幅率を制御するものでは、予め各CCD3,4,5の電荷蓄積時間を決めるとき、相互間における最大の時間差に上限を設けておけば、動きの速い被写体を撮像するときに予想される、特定の色成分の画像と他の色成分の画像との位置ずれによる画質の低下をも未然に防止することができる。
Even in such a configuration, as compared with the case where white balance adjustment is performed only by gain control, image quality deterioration due to the adjustment can be negligible, and an image with better image quality can be obtained. In particular, in the case of controlling the amplification factor of each
また、上述したものとは異なり、例えば図1に示した構成に加え、前記光学系2とR,G,B用の各CCD3,4,5との間にそれぞれ位置して、光学系2で分解された各色の入射光の量を調整する光量調整手段(絞り等)と、各光量調整手段によって調整される各CCD3,4,5への入射光量を制御する入射光量制御回路とを設け、前述した各CCD3,4,5における電荷蓄積時間の比率制御に代えて、前記入射光量制御回路に、前記ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号のレベル比率に基づき各CCD3,4,5への入射光量の比率を制御させるようにしてもよい。
Further, different from the above, for example, in addition to the configuration shown in FIG. 1, the
その場合においても、本実施の形態と同様、ホワイトバランス調整に際して、ゲイン調整回路12の各アンプの12a,12b,12cの増幅率の調整によるゲイン制御を行う場合に生ずる特定の色成分のS/N比の低下がなく、より良好な画質の画像を得ることができる。
Even in such a case, as in the present embodiment, when white balance adjustment is performed, the S / of specific color components generated when gain control is performed by adjusting the amplification factors of the
さらに、前記ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号のレベル比率に基づき、各CCD3,4,5における電荷蓄積時間の比率制御と並行して、各CCD3,4,5への入射光量の比率を制御するものとしてもよい。すなわち各CCD3,4,5における電荷蓄積時間と、前記光量調整手段による各CCD3,4,5への入射光量によって決まる色別の露光量を制御することにより、ゲイン調整回路12から出力された利得調整後における色成分毎の撮像信号の積算値ΣR,ΣG,ΣBを一致させるものとしてもよい。その場合には、各CCD3,4,5における電荷蓄積時間を基準として各CCD3,4,5への入射光量を制御したり、逆に各CCD3,4,5への入射光量を基準として電荷蓄積時間を制御したりする構成とすればよい。
Further, based on the level ratio of the image pickup signal for each color component after gain adjustment output from the
係る構成においても、ホワイトバランス調整に際して、ゲイン調整回路12の各アンプの12a,12b,12cの増幅率の調整によるゲイン制御を行う場合に生ずる特定の色成分のS/N比の低下、例えば光源が蛍光灯や、昼光のうちの日陰である場合におけるR成分のS/N比の低下がなく、より良好な画質の画像を得ることができる。特に、電荷蓄積時間を基準として各CCD3,4,5への入射光量を制御するものでは、予め各CCD3,4,5の電荷蓄積時間を決めるとき、相互間における最大の時間差に上限を設けておけば、動きの速い被写体を撮像するときに予想される、特定の色成分の画像と他の色成分の画像との位置ずれによる画質の低下を未然に防止することができる。
Even in such a configuration, at the time of white balance adjustment, a decrease in the S / N ratio of a specific color component that occurs when gain control is performed by adjusting the amplification factor of each
また、以上の説明では、本発明を、入射光をRGBの光に分解し、3つのCCD3,4,5によって被写体のカラー画像を撮像する3板式の撮像装置に本発明を適用する場合について述べたが、撮像素子としてCMOSセンサを用いたものにも本発明は適用することができる。また、本発明は3板式の撮像装置に限らず、例えばR,G,B用に加え、W(白色)用のCCDを備えたものや、G用のCCDを2つ備えたもの(R,G1,G2,B)や、さらにYe,Mg,G,Cy用のCCDを備えた4板式等の撮像装置にも適用することができる。
Further, in the above description, the present invention is described in the case where the present invention is applied to a three-plate type image pickup apparatus that separates incident light into RGB light and picks up a color image of a subject with three
また、ダイクロイックプリズム等により入射光をRGBの光に分解して色成分別の撮像信号を得る撮像装置に本発明を適用する場合について述べたが、前記光学系2においては単に分光のみを行い、各CCD3,4,5上に色フィルタを設けることによって色成分別の撮像信号を得る構成の撮像装置にも本発明は適用することができる。
Further, the case where the present invention is applied to an image pickup apparatus that separates incident light into RGB light by a dichroic prism or the like and obtains an image pickup signal for each color component has been described. The present invention can also be applied to an imaging apparatus configured to obtain an imaging signal for each color component by providing a color filter on each
ここで、以上の説明においては、主として撮像時におけるホワイトバランス調整に本発明を適用する場合について述べたが、これに限らず本発明は、撮像装置において撮像する画像の特定の色成分を強調する場合、例えば撮像画像にカラーフィルタ効果を施す際にも適用することができる。一例を述べると、図2に示したR用CCD3の電荷蓄積時間を20msでなく30msに増やせば赤を強調することができ、赤色フィルタ効果を得ることができる。その場合、強調される特定の色成分のS/N比を低下させることなく、より良好な画質の画像を得ることができる。
Here, in the above description, the case where the present invention is applied mainly to white balance adjustment at the time of imaging has been described, but the present invention is not limited to this, and the present invention emphasizes a specific color component of an image captured by the imaging apparatus. In this case, for example, the present invention can also be applied when a color filter effect is applied to a captured image. For example, if the charge accumulation time of the
また、上記のように画像の特定の色成分を強調する場合においても、前述したように各CCD3,4,5の電荷蓄積時間の制御に代えて、撮像信号の色別のゲイン制御や各CCD3,4,5への入射光量の制御のみを実施したり、電荷蓄積時間の制御と並行して入射光量の制御を実施したりしてもよい。
Further, when emphasizing a specific color component of an image as described above, instead of controlling the charge accumulation time of each of the
1 撮像装置
2 光学系
3 R用CCD
4 G用CCD
5 B用CCD
6 R用駆動回路
7 G用駆動回路
8 B用駆動回路
9,10,11 CDS/ADC回路
12 ゲイン調整回路
12a Rアンプ
12b Gアンプ
12c Bアンプ
13 Y信号生成回路
14 RGB積算回路
15 AE露光時間制御回路
16 露光時間制御回路
1
4 G CCD
5 B CCD
6 R drive circuit 7 G drive circuit 8
Claims (7)
前記複数の固体撮像素子から出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率を制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。 In an imaging device including a plurality of solid-state imaging elements that convert the dispersed light into charges for each color,
Based on the level ratio of the image signals for each color output from the plurality of solid-state image sensors, the level of the image signal for each color is controlled by controlling the ratio of the charge accumulation time between the plurality of solid-state image sensors. An imaging apparatus comprising control means for adjusting a ratio.
前記制御手段は、被写体の明るさに応じてG色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する露出制御手段を含み、この露出制御手段により制御するG色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を基準として、R色用及びB色用の固体撮像素子の電荷蓄積時間を制御する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のホワイトバランス調整装置。 The plurality of solid-state imaging devices include solid-state imaging devices that convert light of each color of RGB into electric charges,
The control means includes an exposure control means for controlling a charge accumulation time of the G color solid-state imaging device according to the brightness of the subject, and a charge accumulation time of the G color solid-state imaging element controlled by the exposure control means. 3. The white balance adjustment device according to claim 1, wherein the charge accumulation time of the solid-state image sensor for R color and B color is controlled with reference to.
この複数の増幅手段の相互間における利得の比率を、前記制御手段により制御される前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率に応じた所定の比率に制御することにより、前記複数の増幅手段による増幅後の色別の画像信号のレベル比率を調整する利得制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の撮像装置。 A plurality of amplifying means for individually amplifying the color-specific image signals;
By controlling the gain ratio between the plurality of amplifying means to a predetermined ratio according to the ratio of the charge accumulation time between the plurality of solid-state imaging devices controlled by the control means, 4. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: gain control means for adjusting a level ratio of the image signal for each color after amplification by the amplification means.
この複数の光量調整手段により調整される入射光量の相互間における比率を、前記制御手段により制御される前記複数の固体撮像素子の相互間における電荷蓄積時間の比率に応じた所定の比率に制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する入射光量制御手段と
を備えたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の撮像装置。 A plurality of light amount adjusting means for individually adjusting the amount of incident light to the plurality of solid-state image sensors;
The ratio of the incident light amounts adjusted by the plurality of light amount adjusting means is controlled to a predetermined ratio corresponding to the ratio of the charge accumulation time between the plurality of solid-state imaging devices controlled by the control means. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: an incident light amount control unit that adjusts a level ratio of the image signal for each color.
前記複数の固体撮像素子への入射光量を個別に調整する複数の光量調整手段と、
前記複数の固体撮像素子から出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、前記複数の光量調整手段により調整される入射光量の相互間における比率を制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する制御手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。 In an imaging device including a plurality of solid-state imaging elements that convert the dispersed light into charges for each color,
A plurality of light amount adjusting means for individually adjusting the amount of incident light to the plurality of solid-state image sensors;
Based on the level ratio of the image signals for each color output from the plurality of solid-state image sensors, the image signal for each color is controlled by controlling the ratio of the incident light amounts adjusted by the plurality of light amount adjusting means. And a control means for adjusting the level ratio.
複数の固体撮像素子からそれぞれ出力される色別の画像信号のレベル比率に基づき、複数の固体撮像素子の各々の電荷蓄積時間を決定する工程と、
前記複数の固体撮像素子の電荷蓄積時間を前記決定された各々の電荷蓄積時間に制御することにより、前記色別の画像信号のレベル比率を調整する工程と
を含むことを特徴とする撮像方法。
An imaging method in an imaging apparatus including a plurality of solid-state imaging elements that convert split light into charges for each color,
Determining a charge accumulation time of each of the plurality of solid-state imaging devices based on the level ratio of the image signals for each color output from the plurality of solid-state imaging devices;
Adjusting the level ratio of the image signal for each color by controlling the charge accumulation times of the plurality of solid-state imaging devices to the determined charge accumulation times.
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