JP2009094742A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＩＸ光を排除して、良好な画質を獲得することが可能な撮像装置及び撮像方法を提供すること。
【解決手段】本発明のある観点によれば、被写体画像のホワイトバランスを調節する色信号のゲインを取得するゲイン取得部１３４と、被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な光源を有する照明部１２４、１２６と、取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を算出し、前記算出した照明色温度に基づいて前記照明部における前記照明色温度調節を制御する照明制御部１２２とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置及び撮像方法に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置を使用した撮影には、例えばフラッシュなどの照明が使用される。一方、被写体の白色を正確に白色で撮影するために、ホワイトバランス制御が行われる場合がある。フラッシュの色温度は、通常、例えば６５００Ｋ等に固定されているため、フラッシュ撮影時にホワイトバランス制御を行う際、撮像装置は、フラッシュの固定された照明色温度（例えば６５００Ｋ等）を基準として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の信号のゲイン調整を行う。

しかし、例えば、室内の壁を照らす照明がタングステンランプ等の白熱電球であって、手前に人物を配置してフラッシュ撮影を行うような場合、光源の色温度が室内を照らす照明の色温度と異なるためＭＩＸ光となり、良好なホワイトバランスを獲得できない。

そこで、特許文献１では、ホワイトバランスを適切に行うため、照明の光源前面に光学フィルタを設けて照明の色温度を可変させる技術が開示されている。また、特許文献２では、三原色の発光素子を有するストロボ装置であって、ストロボ光が所望の色温度になるようにそれぞれの発光素子の数量比を設定する技術が開示されている。更に、特許文献３では、ＭＩＸ光の発生を防止するため、撮像装置のホワイトバランスの設定がユーザーの周囲環境の判断に任せたマニュアルモードである場合にフラッシュの発光を禁止する技術が開示されている。

特開平６−３０８５８６号公報 特開２００３−２１５６７４号公報 特開２０００−１５６８７０号公報

特許文献１、２では、まず被写体の色温度を測定し、測定された被写体の色温度と一致する色温度を有する照明光で照射して撮影を行うことによって、ＭＩＸ光を排除して良好な色再現を取得する。

一方、被写体の色温度測定は、原理的に完全ではない。即ち、被写体自身の色が室内の光源の色と類似する場合など、被写体の色と光源の色の分離が不可能であることから光源色を誤判別する場合がある。

この誤判別を防止するため、デジタルカメラのホワイトバランス制御では、被写体の色温度測定を自動的に行うのではなく、ユーザーが室内の光源を判別して光源色を設定するマニュアルホワイトバランスモード（ＭＷＢ）がある。

しかし、特許文献１、２では、照明の発光色温度の決定方法についてマニュアルホワイトバランスモード（ＭＷＢ）は考慮されていない。そのため、特許文献１、２の技術を適用したとしても、照明光を発光して撮影する場合、マニュアルホワイトバランスモード（ＭＷＢ）でユーザーによって選択された光源色を無視し、測定された被写体の色温度に基づいて照明の発光色温度を決定することになる。その結果、ユーザーによって光源色が選択されているにもかかわらず、測定された被写体の色温度と室内の光源色が一致しないためＭＩＸ光を誘発してしまう可能性があった。

また、特許文献３では、ＭＩＸ光の発生を防止するため、ホワイトバランスの設定がユーザーの判断に任せたマニュアルモードである場合に照明光の発光を禁止する。しかし、照明光の発光がない撮影を行うと、長時間シャッターを開放したり、ハイゲインアップしたりせざるを得ないため、良好な画質を獲得できないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＭＩＸ光を排除して、良好な画質を獲得することが可能な、新規かつ改良された撮像装置及び撮像方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、被写体画像のホワイトバランスを調節する色信号のゲインを取得するゲイン取得部と、被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な光源を有する照明部と、取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を算出し、前記算出した照明色温度に基づいて前記照明部における前記照明色温度調節を制御する照明制御部とを備えることを特徴とする、撮像装置が提供される。

上記被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離する受光部と、色信号のゲインが複数のパターン毎に予め記憶された記憶部とを備え、ゲイン取得部が、前記三原色の色信号の強度の相対比率である強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得する第１のモードと、ゲイン取得部が、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得する第２のモードとを有し、照明制御部は、前記第１のモード及び前記第２のモードのいずれかによって取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を算出するものであってもよい。

上記被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離する受光部を備え、ゲイン取得部は、前記三原色の色信号の強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得するものであってもよい。

上記２以上の色信号のゲインが複数のパターン毎に予め記憶された記憶部を備え、ゲイン取得部は、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得するものであってもよい。

上記取得されたゲインに基づいて前記被写体画像の前記色信号を制御し、前記被写体画像のホワイトバランスを調節するホワイトバランス制御部を備えるものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、被写体画像のホワイトバランスを調節する色信号のゲインを取得する第１のステップと、被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な光源を有する照明部の照明色温度を前記取得されたゲインに基づいて算出する第２のステップと、算出された照明色温度に基づいて前記照明部における前記照明色温度調節を制御する第３のステップとを含むことを特徴とする撮像方法が提供される。

被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離するステップと、色信号のゲインを複数のパターン毎に予め記憶するステップとを含み、第２のステップは、前記三原色の色信号の強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得する第１のモードと、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得する第２のモードのいずれかによって取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を決定するものであってもよい。

本発明によれば、ＭＩＸ光を排除して、良好な画質を獲得することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１００について説明する。図１は、本実施形態に係る撮像装置を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態に係る撮像装置１００は、ＣＣＤ（charge coupled device）１０２と、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４と、Ａ／Ｄ変換部１０６と、画像入力制御部１０８と、タイミングジェネレータ１１０と、ＣＰＵ（central processing unit）１２０と、照明制御部１２２と、照明１２４、１２６と、シャッターボタン１３０と、ホワイトバランス検出部１３２と、ホワイトバランス制御部１３４と、画像信号処理部１３６と、圧縮処理部１３８と、メモリ１４０と、テーブル格納部１４２と、記録媒体制御部１５０と、記録媒体１５２と、ビデオエンコーダ１６０と、画像表示部１６２を備える。

ＣＣＤ１０２は、結像光学系を経由して入射した光情報を電気信号に変換する光電変換が可能な素子から構成され、各素子は受光した光に応じた電気信号を生成する。なお、本実施形態では、撮像素子の一例としてＣＣＤ１０２を適用した場合を示したが、この例に限定されず、例えば、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等を適用することができる。

なお、ＣＣＤ１０２の露光時間を制御するため、非撮影時に光を遮って撮影時のみ光が当たるように、メカニカルシャッター（図示せず。）を適用することができる。また、これに限定されず、電子シャッター（図示せず。）を適用してもよい。なお、メカニカルシャッター又は電子シャッターの動作は、ＣＰＵ１２０に接続されたシャッターボタン１３０のスイッチによって行われる。

ＣＣＤ１０２は、図２に示すような撮像面を有しており、例えば６４の領域に分割される。分割された領域は、例えば番号がＮｏ．０からＮｏ．６３まで付されて、area₀・・・area₆₃と表記することができる。図２は、本実施形態に係るＣＣＤ１０２の撮像面を示す概略図である。

ＣＤＳ／ＡＭＰ部（相関二重サンプリング回路（correlated double sampling）／増幅器（amplifier））１０４は、ＣＣＤ１０２から出力された電気信号に含まれる低周波ノイズを除去すると共に、電気信号を任意のレベルまで増幅する。

Ａ／Ｄ変換部１０６は、ＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４から出力された電気信号をデジタル変換してデジタル信号を生成する。Ａ／Ｄ変換部１０６は、生成したデジタル信号を画像入力制御部１０８に出力する。

画像入力制御部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０６から出力されたデジタル信号に対して処理を施し、画像処理が可能となる画像信号を生成する。画像入力制御部１０８は、生成した画像信号を例えばホワイトバランス検出部１３２や画像信号処理部１３６に出力する。

タイミングジェネレータ１１０は、ＣＣＤ１０２やＣＤＳ／ＡＭＰ部１０４にタイミング信号を入力し、ＣＣＤ１０２を構成している各画素の露光期間の制御や、電荷の読み出し制御を行う。

ＣＰＵ１２０は、プログラムによって演算処理装置及び制御装置として機能し、撮像装置１００内に設けられた各構成要素の処理を制御することができる。ＣＰＵ１２０は、例えば、フォーカス制御や露出制御に基づいてドライバに信号を出力して結像光学系を駆動させる。また、ＣＰＵ１２０は、操作部からの信号に基づいて撮像装置１００の各構成要素を制御する。なお、本実施形態においては、ＣＰＵ１２０が１つだけからなる構成であるが、信号系の命令と操作系の命令とを別々のＣＰＵで行うなど複数のＣＰＵから構成されてもよい。

照明制御部１２２は、ホワイトバランス制御部１３４が取得するゲインに基づいて照明色温度を算出し、算出した照明色温度に基づいて照明１２４、１２６における照明色温度調節を制御する。ホワイトバランス制御部１３４が取得するゲインは、後述するようにオートホワイトバランスモードとマニュアルホワイトバランスモードの場合で異なる。

照明制御部１２２は、予めメモリなどに記憶された図３に示すようなゲイン比と照明色温度の関係のグラフを読込み可能である。そして、ホワイトバランス制御部１３４が取得したゲインからＧｇ／Ｂｇ、Ｇｇ／Ｒｇといったゲイン比を算出し、ゲイン比Ｇｇ／Ｂｇ、Ｇｇ／Ｒｇと照明色温度の関係のグラフから照明１２４、１２６が照明する照明色温度を算出する。

照明１２４、１２６は、照明部の一例であり、被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な２色の光源を有する。照明１２４、１２６は、例えば、ＬＥＤを備える。照明は、例えば低色温度用発光素子１２４と、高色温度用発光素子１２６からなる。なお、本実施形態では、２色の光源を有する照明部について説明するが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、照明部は、１の光源を有するものであってもよいし、３色以上の色温度を有する光源であってもよい。

照明制御部１２２と照明１２４、１２６は、例えば図３に示すような回路からなる。図４は、本実施形態の照明制御部１２２と照明１２４、１２６を示す回路図である。照明制御部１２２は、例えば、Ｄ／Ａ変換部２０２、２０３と、電流制限回路２１２、２２２などを有する。

低色温度用発光素子１２４と、高色温度用発光素子１２６は、電源部２０１から電力の供給を受ける。低色温度用発光素子１２４は電流制限回路２１２と接続され、高色温度用発光素子１２６は電流制限回路２２２と接続される。電流制限回路２１２は、Ｄ／Ａ変換部２０２と接続され、電流制限回路２１２には、低色温度用の発光量制御信号がＤ／Ａ変換部２０２から入力される。電流制限回路２２２は、Ｄ／Ａ変換部２０３と接続され、電流制限回路２２２には、高色温度用の発光量制御信号がＤ／Ａ変換部２０３から入力される。電流制限回路２１２、２２２は、接地端子２０４と接続される。

照明制御部１２２は、予めメモリなどに記憶された図５に示すようなグラフを読込み可能である。図５は、Ｄ／Ａ変換部２０２、２０３からの発光量制御信号の値と、照明色温度の関係を示すグラフである。そして、照明制御部１２２は、例えば、図５に示すグラフから、ゲインを用いて算出した照明色温度に基づいて、照明１２４、１２６に出力する信号値を算出する。照明制御部１２２は、例えば、照明色温度が高いほど低色温度用発光素子１２４に低い信号値を出力し、高色温度用発光素子１２６に高い信号値を出力する。

ホワイトバランス検出部１３２は、オートホワイトバランスモードの場合、ホワイトバランス制御部１３４が色信号のゲインを取得できるように、撮像された被写体から三原色の色信号の強度の相対比率を算出する。ホワイトバランス検出部１３２は、三原色の色信号の強度の相対比率を算出するために、まず、三原色の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）について、ピクセルが有する信号レベル（色強度の強度）を合算して、１ピクセル当たりの信号強度の平均値を算出する。

ホワイトバランス制御部１３４は、オートホワイトバランスモードの場合、ホワイトバランス検出部１３２で算出された三原色の色信号の強度の相対比率に基づいて、ホワイトバランス制御のための色信号のゲインを算出し取得する。

ホワイトバランス制御部１３４は、マニュアルホワイトバランスモードの場合、ユーザーによって選択された、テーブル格納部１４２に格納された複数の光源パターンのうちの１の光源パターンを取得し、その光源パターンに対応する三原色の色信号のゲインを取得する。なお、ホワイトバランス制御部１３４は、ゲイン取得部の一例である。

また、ホワイトバランス制御部１３４は、図６に示すように、各色の色信号について算出したゲインを色信号の値に乗じて、ホワイトバランス制御された信号を出力する。図６は、ＲＧＢの各色の色信号にゲインを乗ずる乗算部の概念図である。

画像信号処理部１３６は画像を合成し、合成された画像をメモリ１４０に出力する。圧縮処理部１３８は、デジタル信号からなる入力画像データをＪＰＥＧ圧縮形式、またはＬＺＷ圧縮形式などの圧縮形式で圧縮されたデータへと変換する。

メモリ１４０は、例えばＳＤＲＡＭ（synchronous DRAM）等の半導体記憶素子から構成され、時分割撮影された画像が一時的に保存される。また、メモリ１４０には、ＣＰＵ１２０の動作プログラムが保存される。

テーブル格納部１４２は、マニュアルホワイトバランスモードでユーザーが選択可能な光源パターンを格納する。光源パターンは、下記の表に示すように複数のパターンがあり、それぞれのパターンについて三原色の色信号のゲインが記憶されている。光源パターンは、例えば、晴天モード（Day Light）、日陰モード（Shadow）、曇天モード（Cloudy）、タングステン（電球）（Tungsten）モード、蛍光灯（Fluorescent）モード等のパターンがある。それぞれの光源パターンの色信号のゲインＲｇ、Ｇｇ、Ｂｇは例えば表に示すような値である。なお、本発明はここで説明した光源パターンやゲインに限定されず、他の光源パターンやゲインであってもよい。

記録媒体制御部１５０は、記録媒体１５２への画像データの書き込み、又は記録媒体１５２に記録された画像データや設定情報などの読み出しを制御する。記録媒体１５２は、例えば、光学式記録媒体（ＣＤ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク、磁気ディスク、半導体記憶媒体などであり、撮影された画像データを記録する。記録媒体制御部１５０、記録媒体１５２は、撮像装置１００から着脱可能に構成されてもよい。ビデオエンコーダ１６０は、動画像の圧縮処理をし、圧縮されたフレームを画像表示部１６２へ出力する。

画像表示部１６２は、表示制御部によって駆動され出力が制御される。画像表示部１６２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示手段から構成される。画像表示部１６２は、ＶＲＡＭから読み出された撮像操作を行う前のライブビュー表示や、撮像装置１００の各種設定画面や、撮像して記録された画像の表示などを行う。ＶＲＡＭは、画像表示用のメモリであり、表示画像の書き込みと画像表示部１６２への表示を同時に実行できるように、複数のチャネルを有するメモリから構成される。

本実施形態の撮像装置１００は、ＣＣＤ１０２の前面に結像光学系を備える。結像光学系は、外部の光情報をＣＣＤ１０２に結像させる光学系システムである。結像光学系は、例えば、レンズユニット（図示せず。）と、ズーム機構（図示せず。）と、フォーカスレンズを有するフォーカス機構（図示せず。）と、開口の大きさを変えて、光束の方向や範囲を限定できる絞り機構（図示せず。）と、レンズを取り付ける筒状の鏡胴（図示せず。）を有している。結像光学系は、例えば、単焦点レンズ又はズームレンズとすることができる。モータドライバは、例えば、結像光学系のズーム機構、フォーカス機構、絞り機構を駆動する。

（第１の実施形態の動作）
次に、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の動作について説明する。図７は、本実施形態に係る撮像装置のホワイトバランス処理を示すフローチャートである。

まず、撮像装置１００は、ホワイトバランス制御におけるホワイトバランスモードがオートホワイトバランスモードであるか、またはマニュアルホワイトバランスモードであるかを判断する（ステップＳ１０）。オートホワイトバランスモードである場合は、ステップＳ１１に進み後述する発光制御処理を行う。一方、マニュアルホワイトバランスモードである場合は、ステップＳ１２に進み後述する発光制御処理を行う。

次に、図８を参照して、オートホワイトバランスモードの場合の発光制御処理について説明する。図８は、本実施形態に係る撮像装置のオートホワイトバランスモードの場合の発光制御処理を示すフローチャートである。

まず、撮像装置１００は、スルームービー用にホワイトバランス制御を行う。撮像装置１００は、ＣＣＤ１０２で光を受光して画像信号を取得し、画像信号のうち三原色の色信号に基づいてホワイトバランス制御を行う。

初めに、ホワイトバランス検出部１３２は、三原色の色信号の強度の相対比率を算出し、この強度比に基づいてホワイトバランス制御のための色信号のゲインを取得する。ホワイトバランス検出部１３２は、三原色の色信号の強度の相対比率を算出するため、ＣＣＤ１０２の撮像面の分割された分割領域の三原色の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）について、ピクセルが有する信号レベル（色強度の強度）を分割領域毎に合算する（ステップＳ１０１）。

例えば、あるピクセルのＲ信号の信号レベルをRpixel、Ｇ信号の信号レベルをGpixel、Ｂ信号の信号レベルをBpixelとすると、分割領域area_n内の各ピクセルのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のそれぞれの信号レベルの合算値は、例えば下記の式で表される。

撮像面が図２に示すように６４分割されて、分割領域がarea₀からarea₆₃まで６４領域ある場合、Ｒ_０、Ｇ_０、Ｂ_０、Ｒ_１、Ｇ_１、Ｂ_１・・・Ｒ_６３、Ｇ_６３、Ｂ_６３というように分割領域area₀〜area₆₃内の各ピクセルのＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の信号レベルの合算値を算出する。

次に、ホワイトバランス制御部１３４は、ホワイトバランスを調節する色信号のゲインを算出する（ステップＳ１０２）。ゲイン算出処理については、後述する。

そして、シャッターボタン１３０が押圧されて、シャッターが動作するまで、算出されたゲインに基づいてスルームービーを表示し続ける（ステップＳ１０３）。シャッターボタン１３０が押圧された場合は、次に撮像装置１００は静止画用にホワイトバランス制御を行う。

まず、ホワイトバランス検出部１３２は、ＣＣＤ１０２の撮像面の分割された分割領域の三原色の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）について、ピクセルが有する信号レベルを分割領域毎に合算する（ステップＳ１０４）。次に、ホワイトバランス制御部１３４は、ホワイトバランスを調節する色信号のゲインを算出する（ステップＳ１０５）。

また、撮像装置１００は、ＣＣＤ１０２で受光した光量に基づいたＣＰＵ１２０による露出制御や、ユーザーによる操作命令によって、照明１２４、１２６の発光を行うか判断する（ステップＳ１０６）。発光を行わない場合は、シャッターが動作してＣＣＤ１０２に結像した被写体像が取り込まれて撮影が完了する。

一方、ステップＳ１０６において、撮像装置１００が照明１２４、１２６の発光を行うと判断したとき、照明制御部１２２はホワイトバランス制御部１３４によって取得されたゲインに基づいて照明色温度を算出する（ステップＳ１０７）。発光される照明色温度は、ＣＣＤ１０２で受光した被写体の色温度とほぼ同じになるように算出される。

次に、照明制御部１２２は、算出した照明色温度で発光するように照明１２４、１２６を制御する（ステップＳ１０８）。照明１２４、１２６は、ＣＣＤ１０２で受光した被写体の色温度とほぼ同じになるような色温度を有する照明によって、被写体に対して光を照射する。その結果、撮影時に照明１２４、１２６を発光すると、被写体のうち室内の壁側の色温度と、照明１２４、１２６によって光が照射される手前の人物や物等の色温度がほぼ同じになるため、ＭＩＸ光とはならず、良好なホワイトバランスを獲得することができる。

次に、オートホワイトバランスモードが選択された場合のゲイン算出処理について説明する。オートホワイトバランスモードでは、ホワイトバランス制御部１３４が、ホワイトバランスを調節する色信号のゲインＲｇ、Ｇｇ、Ｂｇを算出する。

色信号のゲインＧｇ、Ｒｇ、Ｂｇの算出式は、それぞれ下記の通りである。

ここで、Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄは、ＣＣＤ１０２で受光した光を変換して出力された画像信号の三原色の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号）の全画面平均値である。

次に、各色信号の全画面平均値Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄを算出する。図９は、Ｒ信号の全画面平均値Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄを算出する処理を示すフローチャートである。以下では、図９を参照してＲ信号について説明するが、Ｂ信号、Ｇ信号についても同様に算出することができる。

まず、ｎ＝０、Ｒｄ_ｓｕｍ＝０に設定し（ステップＳ１２１）、ホワイトバランス検出部１３２で取得した分割領域area_n内の各ピクセルのＲ信号の信号レベルの合算値Ｒ［ｎ］が算出許容下限値Ｂｔｍより大きく、かつ算出許容上限値Ｔｏｐより小さいかを判断する（ステップＳ１２２）。

合算値Ｒ［ｎ］が上記の範囲内である場合は、算出されたＲ［ｎ］をＲｄ_ｓｕｍに加算する（ステップＳ１２３）。一方、合算値Ｒ［０］が上記の範囲から外れている場合は、誤差が大きくなるため、Ｒｄ_ｓｕｍに加算しないで次のステップに移行する。次に、ｎ＝ｎ＋１の演算を行う（ステップＳ１２４）。

例えば、ｎ＝０である場合は、ｎ＝ｎ＋１によってｎ＝１が算出される。そして、ｎの値が６４よりも小さいかを判断する（ステップＳ１２５）。ｎが６４よりも小さい場合は、ｎが６４になるまでステップＳ１２２〜ステップＳ１２４を繰り返し行う。一方、ｎが６４となったとき、１つの分割領域当たりのＲ信号の信号レベルの平均値Ｒｄ_ａｖを算出する（ステップＳ１２６）。

１つの分割領域当たりのＲ信号の信号レベルの平均値Ｒｄ_ａｖは、次式で示すように、Ｒｄ_ｓｕｍをｎの数（分割領域が６４ある場合はｎ＝６４）で除することで算出できる。
Ｒｄ_ａｖ＝Ｒｄ_ｓｕｍ／ｎ

次に、１つの分割領域当たりのＲ信号の信号レベルの平均値Ｒｄ_ａｖから１ピクセル当たりのＲ信号の信号レベルの平均値Ｒｄを算出する（ステップＳ１２７）。１ピクセル当たりのＲ信号の信号レベルの平均値Ｒｄは、次式で示すように、Ｒｄ_ａｖを１の分割領域に含まれるピクセル数Ｐで除することで算出できる。
Ｒｄ＝Ｒｄ_ａｖ／Ｐ

オートホワイトバランスモードでは、上記の処理で算出された各色信号の全画面平均値Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄを用いて、数式２により色信号のゲインＧｇ、Ｒｇ、Ｂｇを算出できる。

次に、マニュアルホワイトバランスモードが選択された場合のゲイン算出処理について説明する。マニュアルホワイトバランスモードでは、まず、被写体に照射する照明１２４、１２６の光源パターンがユーザーによって選択される。

そして、ホワイトバランス制御部１３４は、選択された光源パターンにおける三原色の色信号のゲインをテーブル格納部１４２から取得する。

照明制御部１２２は、ホワイトバランス制御部１３４が取得したゲインに基づいて照明色温度を算出する。発光される照明色温度は、ユーザーが選択した光源パターンに基づいた色温度である。

次に、照明制御部１２２は、算出した照明色温度で発光するように照明１２４、１２６を制御する。ホワイトバランス制御のための光源パターンは、例えば、電球（タングステン）モード、蛍光灯モードなどであり、ユーザーは被写体の室内の光源から判断して光源パターンを選択する。

照明１２４、１２６は、選択された光源パターンにおける色信号のゲインに基づいて算出された発光色温度で、被写体に対して光を照射する。その結果、撮影時に照明１２４、１２６を発光すると、ユーザーが判断した被写体の室内の光源の色温度と、照明１２４、１２６によって光が照射される手前の人物や物等の色温度がほぼ同じになるため、ＭＩＸ光とはならず、良好なホワイトバランスを獲得することができる。また、被写体自身の色が室内の光源の色と類似する場合など、被写体の色と光源の色の分離が不可能であるときに、マニュアルホワイトバランスモードが選択されることで、誤判別を防止することができる。

更に、マニュアルホワイトバランスモードが選択された場合でも、照明１２４、１２６の発光を禁止することなく、良好なホワイトバランスを獲得することができ、光量不足を補うための長時間のシャッター開放やゲインアップが不要であるため、画質劣化を防止することもできる。

本実施形態によれば、照明制御部１２２は、シャッターボタン１３０が押圧された直前のゲインＲｇ、Ｇｇ、Ｂｇを用いて照明色温度を算出し、図３及び図５に示すようなグラフから色温度制御値を求めて照明１２４、１２６を照明させる。そして、照明１２４、１２６によって照明された被写体をＣＣＤ１０２から取り込む。ＣＣＤ１０２に取り込まれた光情報は、電気信号に変換され、その後例えばＹＣ変換、ＪＰＥＧ圧縮等を経て、記録媒体１５２に画像データが記録される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を示すブロック図である。 同実施形態に係るＣＣＤの撮像面を示す概略図である。 ホワイトバランス制御部が取得したゲインのゲイン比と照明色温度の関係を示すグラフである。 同実施形態の照明制御部と照明を示す回路図である。 Ｄ／Ａ変換部からの発光量制御信号の値と、照明色温度の関係を示すグラフである。 ＲＧＢの各色の色信号にゲインを乗ずる乗算部の概念図である。 同実施形態に係る撮像装置のホワイトバランス処理を示すフローチャートである。 同実施形態に係る撮像装置のオートホワイトバランスモードの場合の発光制御処理を示すフローチャートである。 Ｒ信号の全画面平均値Ｒｄ、Ｇｄ、Ｂｄを算出する処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 撮像装置
１０２ ＣＣＤ
１０４ ＣＤＳ／ＡＭＰ部
１０６ Ａ／Ｄ変換部
１０８ 画像入力制御部
１１０ タイミングジェネレータ
１２０ ＣＰＵ
１２２ 照明制御部
１２４、１２６ 照明
１３０ シャッターボタン
１３２ ホワイトバランス検出部
１３４ ホワイトバランス制御部
１３６ 画像信号処理部
１３８ 圧縮処理部
１４０ メモリ
１４２ テーブル格納部
１５０ 記録媒体制御部
１５２ 記録媒体
１６０ ビデオエンコーダ
１６２ 画像表示部

Claims (7)

1. 被写体画像のホワイトバランスを調節する色信号のゲインを取得するゲイン取得部と、
   前記被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な光源を有する照明部と、
   前記取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を算出し、前記算出した照明色温度に基づいて前記照明部における前記照明色温度調節を制御する照明制御部と、
   を備えることを特徴とする、撮像装置。
2. 前記被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離する受光部と、
   前記色信号のゲインが複数のパターン毎に予め記憶された記憶部と、
   を備え、
   前記ゲイン取得部が、前記三原色の色信号の強度の相対比率である強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得する第１のモードと、
   前記ゲイン取得部が、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得する第２のモードと、
   を有し、
   前記照明制御部は、前記第１のモード及び前記第２のモードのいずれかによって取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を算出することを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離する受光部を備え、
   前記ゲイン取得部は、前記三原色の色信号の強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得することを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記２以上の色信号のゲインが複数のパターン毎に予め記憶された記憶部を備え、
   前記ゲイン取得部は、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得することを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記取得されたゲインに基づいて前記被写体画像の前記色信号を制御し、前記被写体画像のホワイトバランスを調節するホワイトバランス制御部を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 被写体画像のホワイトバランスを調節する色信号のゲインを取得する第１のステップと、
   前記被写体を照明する際の照明色温度調節が可能な光源を有する照明部の照明色温度を前記取得されたゲインに基づいて算出する第２のステップと、
   前記算出された照明色温度に基づいて前記照明部における前記照明色温度調節を制御する第３のステップと、
   を含むことを特徴とする、撮像方法。
7. 被写体からの光を受光し、三原色の色信号に分離するステップと、
   前記色信号のゲインを複数のパターン毎に予め記憶するステップと、
   を含み、
   前記第２のステップは、前記三原色の色信号の強度比を算出し、前記強度比に基づいて前記ゲインを取得する第１のモードと、前記複数のパターンのうちの１のパターンにおける前記ゲインを取得する第２のモードのいずれかによって取得されたゲインに基づいて前記照明色温度を決定することを特徴とする、請求項６に記載の撮像方法。

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