JP2011142481A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より高い精度でストロボ光の影響度合いを判断し、この影響度合いに応じて最適なホワイトバランス調整ができる撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】撮像装置は、被写体に対して閃光を発する閃光部と、被写体像を撮像して画像情報を生成する撮像部と、画像情報を記録する記録部と、画像情報に基づく画像を表示する表示部と、撮像部による記録用の画像情報の生成および表示用の画像情報の生成を制御する撮像制御部と、閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報に基づいてホワイトバランス制御値を演算する演算部と、ホワイトバランス制御値に基づいて記録用の画像情報を調整する調整部と備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、撮像装置に関し、特に発光手段とホワイトバランス調整機能を備えた撮像装置に関する。

動画や静止画を撮像するカメラシステム等の撮像装置は、撮像している被写体の光源の色温度を検出、または推定し、無彩色が無彩色に、すなわち白が白になるようにホワイトバランスを制御するホワイトバランス調整機能を搭載している。また、被写体に対して光を照射し、撮影を行う目的とした発光装置、すなわちストロボを搭載しているものが存在する。

このストロボを発光して撮影を行う際のオートホワイトバランス調整は、真っ暗なところで撮影する場合、光源はストロボ光が支配的となりストロボ光に応じたホワイトバランスゲインを乗じることで最適なホワイトバランスを得ることができる。ところが、ストロボ以外の光源がある状況でストロボを発光した場合、ストロボ光と他の光源の色温度が異なるとき、ストロボ光に応じたホワイトバランスゲインを乗じると、ストロボ光が届かない領域、またはストロボ光の影響が小さい領域のホワイトバランスは適切でなくなり不自然な色味を帯びることになる。反対に、他の光源に応じたホワイトバランスゲインを乗じると、ストロボ光が届く領域のホワイトバランスゲインは適切ではなくなり、不自然な色味を帯びることになる。

従来、この現象に対しては、例えば、ストロボ光に応じたホワイトバランスゲインと他の光源に応じたホワイトバランスゲインを平均化したホワイトバランスゲインを乗じるなどの対応が考えられるが、いずれの光源に対しても、最適なホワイトバランスゲインとならず、不自然な色味を帯びることに変りはない。

さらに、特許文献１は、ストロボ発光前のスルー画像とストロボ本発光前のプリ発光時に得られるスルー画像の輝度差分から画素単位でストロボ光の影響度合いを算出して、ストロボ光の影響が支配的な領域はストロボ光に応じたホワイトバランスゲインを乗じ、ストロボ光の影響がなく他の光源の影響が支配的な領域には、他の光源に応じたホワイトバランスゲインを乗じ、両方の影響がある領域は、両方のホワイトバランスゲインからストロボ光の影響度合いに応じて調整したホワイトバランスゲインを乗じることで、光源の影響度合いに応じた最適なホワイトバランスゲインを乗じる撮像装置を開示している。

特許第3569352号公報

ところで、上記特許文献１に記載の方法では、プリ発光のガイドナンバーは、本発光のガイドナンバーを維持するために小さなガイドナンバーの発光となる。そのため、被写体までの距離が遠い場合、プリ発光の光が十分に届かず、本発光時のストロボ光の影響度を精度良く判断することができない。また、スルー画像は、撮像素子の高画素化に伴い、本発光で静止画として記録する画素数よりも少ない画素数となる。そのため、低画素数のスルー画像で得た画素位置を高画素数の記録用静止画に適用するには、拡大ズームする必要があり、拡大補完された画素については正確なストロボ光の影響度を判断することはできない。さらに、プリ発光と本発光の間に被写体が移動した場合、移動によって差異が生じた領域については、ストロボ光の影響は判断できなくなる。特に、赤目防止発光のように、プリ発光から本発光までの間に1秒前後の時間を空けた発光をする場合は、この課題が顕著となる。さらに、低照度の撮影において、被写体の動きを確保するためにスルー画像のシャッタ時間が制限されている場合、スルー画像は記録画と比べて露光量が不足することとなり、ストロボ光が届かない領域の明るさを精度良く判断することができない。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、より高い精度でストロボ光の影響度合いを判断し、この影響度合いに応じて最適なホワイトバランス調整ができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体に対して閃光を発する閃光部と、被写体像を撮像して画像情報を生成する撮像部と、画像情報を記録する記録部と、画像情報に基づく画像を表示する表示部と、撮像部による記録用の画像情報の生成および表示用の画像情報の生成を制御する撮像制御部と、閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報に基づいてホワイトバランス制御値を演算する演算部と、ホワイトバランス制御値に基づいて記録用の画像情報を調整する調整部と備える。

本発明により、より高い精度でストロボ光の影響度合いを判断し、この影響度合いに応じて最適なホワイトバランス調整ができる撮像装置を提供することができる。

実施の形態１にかかるカメラシステムの斜視図 実施の形態１にかかるカメラシステムの構成を示すブロック図 実施の形態１にかかるＣＭＯＳセンサを説明するための図 実施の形態１にかかるブロックメモリ（ＢＭ）を説明するための図 実施の形態１にかかるＲＡＷデータ読み出しシーケンス図 実施の形態１にかかるＲＡＷデータとＢＭデータ及びホワイトバランスゲインの処理の流れを説明するための図

〔実施の形態１〕
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施の形態１におけるカメラシステム１は、一眼タイプのカメラであり、カメラボディ２と交換レンズ３とから構成されている。

〔１．構成〕
まず、本実施の形態１におけるカメラシステム１全体構成の概要を説明する。その後、カメラシステム１を構成するカメラボディ２および交換レンズ３それぞれの構成の詳細を説明する。

〔１−１．全体構成の概要〕
カメラシステム１の全体構成の概要を説明する。図１は、実施の形態１に係るカメラシステム１の斜視図である。図２は、実施の形態１に係るカメラシステム１の構成図である。

図１に示すように、実施の形態１におけるカメラシステム１は、カメラボディ２と、カメラボディ２が着脱可能な交換レンズ３を備える。また、カメラシステム１の上部にはカメラボディ２に対して開閉可能なユニットから構成されたストロボ２１５と、シャッタスイッチ２１４などの操作部材を備える。

図２に示すように、カメラボディ２は、ＣＭＯＳセンサ２０２と、電子ビューファインダ２０３と、画像処理部（ＤＳＰ）２０４と、バッファメモリ２０５と、液晶モニタ２０６と、電源２０７と、ボディマウント２０８と、フラッシュメモリ２１１、カードスロット２１２、マイコン２１３と、シャッタスイッチ２１４と、ストロボ２１５と、BM積算器２２１とホワイトバランス演算処理部２２２と、画素加算器２２３とホワイトバランスゲイン補正器２２４とホワイトバランス乗算器２２５、とを備える。

また、交換レンズ３は、ズームレンズ３０１２やフォーカスレンズ３０１１などから構成される光学系３０１、光学系３０１を駆動させるアクチュエータ、絞り３０２と、絞り３０２を駆動させる絞り駆動部３０３と、ズームリング３０４と、フォーカスリング３０５と、アクチュエータおよび絞り駆動部３０３を制御するレンズコントローラ３０６とを備える。以下、各構成について具体的に説明する。

〔１−２．カメラボディ２の構成〕
図２を用いてカメラボディ２の構成を説明する。カメラボディ２は、交換レンズ３の光学系３０１によって集光された被写体像を撮像して、画像データとして記録するものである。

交換レンズ３に含まれる光学系３０１から入力された光線は、ＣＭＯＳセンサ２０２に入射される。シャッタ駆動部は、モータ、バネ等の機構部品からなり、マイコン２１３の制御によってシャッタ２０１４を駆動する。シャッタ２０１４は、開閉制御されることによりＣＭＯＳセンサ２０２に当たる光の量を時間的に調整するものである。なお、液晶モニタ２０６がスルー画像を表示している状態では、シャッタ２０１４は開放状態で保持される。液晶モニタ２０６がスルー画像を表示している状態でのＣＭＯＳセンサ２０２に当たる光の量は、マイコン２１３からＣＭＯＳセンサ２０２の電子シャッタを制御することにより調整する。

ＣＭＯＳセンサ２０２は、光学系３０１によって形成された被写体像を撮像して画像データを生成する。ＣＭＯＳセンサ２０２は、被写体像の露光と、露光により生成された画像データの読み出しを同時に実行することが可能である。図３にＣＭＯＳセンサ２０２の構成図を示す。ＣＭＯＳセンサ２０２は、受光素子２０２１と、ＡＧＣ２０２２（ゲイン・コントロール・アンプ）と、ＡＤコンバータ２０２３などにより構成される。受光素子２０２１は、入射された光学的信号を電気信号に変換し、画像データを生成する。またＡＧＣ２０２２は、受光素子２０２１から出力された画像データを構成する電気信号を増幅する。ＡＤコンバータ２０２３は、ＡＧＣ２０２２で、増幅された電気信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号に変換された画像情報は、ＢＭ積算器２２１やホワイトバランス補正器２２４などを介して画像処理部２０４に出力される。なお、シャッタ２０１４やＣＭＯＳセンサ２０２を構成する各部の動作はマイコン２１３により制御される。

ＣＭＯＳセンサ２０２が生成する画像には、スルー画像や記録画像がある。スルー画像は、ＣＭＯＳセンサ２０２により一定時間ごとに生成される新しいフレームの画像を後述の液晶モニタ２０６に連続して表示するために低画素撮像された画像である。使用者は、液晶モニタ２０６に表示されるスルー画像を参照することにより、被写体の構図を確認しながら撮影できる。記録画像は、メモリカード１４０やフラッシュメモリ１４２に記録するために高画素撮像された画像である。ＣＭＯＳセンサ２０２によるスルー画像および記録画像の撮像は、マイコン２１３により制御される。

ＢＭ積算器２２１は、図４（ａ）に示すようにＣＭＯＳセンサ２０２が生成した画像データを１６×１６の領域に分割する。そして、ＢＭ積算器２２１は、図４（ｂ）に示すように、分割された領域毎に画素毎の電荷データを取得し、原色フィルタの色別（Ｒ／Ｇｒ／Ｇｂ／Ｂ）に仕分けた後、各色別に積算する。各色別に積算された画素毎の電荷データは、ＢＭデータとしてバッファメモリ２０５に格納される。なお、ＢＭ積算器２２１では、例えば、各領域内の各ＢＭサイズを１２ｂｉｔで表現するように構成されている。

ホワイトバランス演算部２２２は、ＢＭ積算器２２１で各色別に積算された画素毎の電荷データから、Ｒ＝Ｇ＝Ｂとなるホワイトバランスゲインを算出する。例えば、Ｒに乗じるゲインＲ／Ｇと、Ｂに乗じるゲインＢ／Ｇを、１６×１６に分割した画像データの領域毎に生成し、画像データを構成する全領域についてのＲ／ＧとＢ／Ｂそれぞれのホワイトバランスゲインの平均値を算出する。

画像処理部２０４は、ＣＭＯＳセンサ２０２から出力された画像データに、所定の画像処理を施すものである。所定の画像処理としては、ガンマ変換、ＹＣ変換、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が考えられるが、これに限られるものではない。

バッファメモリ２０５は、ＣＭＯＳセンサ２０２から出力された画像データを格納し、画像処理部２０４で画像処理を行う際、および、マイコン２１３で制御処理を行う際に、ワークメモリとして作用する。バッファメモリ２０５は、例えば、ＤＲＡＭなどで実現可能である。

液晶モニタ２０６及び電子ビューファインダ２０３は、カメラボディ２の背面に配置されるものであり、ＣＭＯＳセンサ２０２で生成された画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを表示可能である。例えば、液晶モニタ２０６はスルー画像を表示する。また、液晶モニタ２０６は、使用者の操作に応じて、メモリカード２１６に記録された記録画像を表示する。このとき、記録画像は高画素データであるので、画像処理部２０４は、液晶モニタ２０６に表示できる画素サイズにリサイズする。

電源２０７は、カメラシステム１で消費するための電力を供給する。電源２０７は、例えば乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。また、電源２０７コードにより外部から供給される電力をカメラシステムに供給するものであってもよい。

ボディマウント２０８は、交換レンズ３のレンズマウント３０７と相俟って、交換レンズ３の着脱を可能にする部材である。ボディマウント２０８は、交換レンズ３と接続端子等を用い電気的に接続可能であるとともに、係止部材等のメカニカルな部材によって機械的にも接続可能である。ボディマウント２０８は、交換レンズ３に含まれるレンズコントローラ３０６からの信号をマイコン２１３へ出力できるとともに、マイコン２１３からの信号を交換レンズ３のレンズコントローラ３０６に出力できる。すなわち、マイコン２１３は、交換レンズ３側のレンズコントローラ３０６と制御信号や光学系３０１に関する情報などを送受信可能である。

フラッシュメモリ２１１は、内蔵メモリとして用いられる記録媒体である。フラッシュメモリ２１１は、画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを記録可能である。また、デジタル化された音声信号も記録可能である。加えて、画像データや音声信号の他にマイコン２１３の制御のためのプログラムや設定値などを記録可能である。

カードスロット２１２は、メモリカード２１６を着脱するためのスロットである。メモリカード２１６は、画像データまたはその画像データに所定の処理が施された画像データを記録可能である。また、デジタル化された音声信号も記録可能である。要するにメモリカード２１６は、カメラボディ２に着脱可能な記録媒体である。

マイコン２１３は、カメラボディ２全体を制御するものである。マイコン２１３は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現してもよい。すなわち、マイコン２１３は、各種の制御を実行する。各種の制御については、後述すする。

シャッタスイッチ２１４は、カメラボディ２の上面に設けられた釦であり、使用者からの半押しおよび全押し操作を検知する操作手段である。シャッタスイッチ２１４は、使用者から半押し操作を受け付けると、半押し信号をマイコン２１３に出力する。一方、シャッタスイッチ２１４は、使用者から全押し操作を受け付けると、全押し信号をマイコン２１３に出力する。これらの信号に基づいて、マイコン２１３は様々な制御を行なう。例えば、半押し操作はオートフォーカス動作開始の操作であり、全押しの操作は、撮影開始の操作である。

ストロボ２１５は、マイコン２１３からの制御信号に基づいて、被写体に対して光の照射を行なう発光手段である。ストロボ２１５は、被写体に対するプリ発光と本発光を可能にしている。プリ発光は、撮影前に本発光の発光量の大きさを決めるために行う光の照射である。プリ発光のガイドナンバーは、本発光のガイドナンバーを維持するために小さなガイドナンバーの発光となる。また、本発光は、ＣＭＯＳセンサ２０２の撮像と共に行う光の照射である。なお、マイコン２１３からの制御信号には、照射する光の光量に関する情報が含まれている。

〔１−３．交換レンズ３の構成〕
光学系３０１は、フォーカスレンズ３０１１とズームレンズ３０１２と対物レンズ３０１３などにより構成され、被写体からの光を集光する。フォーカスレンズ３０１１は、アクチュエータ又は使用者によるフォーカスリング３０５操作によって駆動され、ピントの調節を行なうようにしたものである。ズームレンズ３０１２は、アクチュエータによって駆動され、ズーム倍率を調整するものである。要するに、フォーカスレンズ３０１１やズームレンズ３０１２は可動レンズである。

光学系３０１を駆動するアクチュエータとしては、フォーカス駆動部３０２１と、ズーム駆動部３０２２と、絞り駆動部３０３と、を備える。このフォーカス駆動部３０２１は、レンズコントローラ３０６の制御にしたがって、フォーカスレンズ３０１１を駆動させるようにしたものである。また、ズーム駆動部３０２２は、レンズコントローラ３０６の制御にしたがって、ズームレンズ３０１２を駆動させるようにしたものである。

絞り３０２は、光学系３０１を通過する光の量を調整するものである。光の調整は、５枚羽根などで構成される穴を大きくしたり、小さくしたりすることで可能である。

絞り駆動部３０３は、絞り３０２の穴の大きさを変更するものである。実施の形態１では、レンズコントローラ３０６の制御に基づいて、絞り３０２の穴の大きさを変更するようにしている。ここで穴の大きさは、Ｆ値によりマイコン２１３からの指定が可能である。なお、絞り駆動部３０３は、レンズコントローラ３０６からの制御に基づいて、絞り３０２を駆動するようにしているが、これに限られず、機械的な方法によって駆動させてもよい。この場合、ボディマウント２０８に連動ピンを設け、この連動ピンの駆動を絞り駆動部３０３が受けて、絞り３０２を駆動させることで可能となる。連動ピンは、マイコン２１３により制御されたモータなどで駆動される。

フォーカスリング３０５は、交換レンズ３の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、フォーカスレンズ３０１１を駆動させるものである。また、ズームリング３０４は、交換レンズ３の外装に設けられ、使用者からの操作に応じて、ズームレンズ３０１２を駆動させるものである。

レンズコントローラ３０６は、交換レンズ３全体を制御するものである。レンズコントローラ３０６は、マイクロコンピュータで実現してもよく、ハードワイヤードな回路で実現してもよい。

レンズマウント３０７は、カメラボディ２のボディマウント２０８と相俟って、交換レンズ３の着脱を可能にする部材である。

〔１−４．本発明との対応関係〕
ストロボ２１５は、本発明の閃光部の一例である。ＣＭＯＳセンサ２０２は、本発明の撮像部の一例である。マイコン２１３とカードスロット２１２からなる構成は本発明の記録部の一例である。液晶モニタ２０６は、本発明の表示部の一例である。マイコン２１３は、本発明の撮像制御部の一例である。マイコン２１３とホワイトバランス演算部２２２とからなる構成は、本発明の演算部の一例である。マイコン２１３と、ホワイトバランスゲイン補正器２２４と、ホワイトバランス乗算器２２５とからなる構成は、本発明の調整部の一例である。カメラボディ２と交換レンズ３とから構成されるカメラシステム１は、本発明の撮像装置の一例である。

〔２．マイコン２１３における各種の制御〕
マイコン２１３は、ストロボ２１５の発光制御手段とＣＭＯＳセンサ２０２からの画像データの読み出し制御手段と、読み出した画像データのホワイトバランスゲイン演算手段と、複数の画像の合成手段と、ホワイトバランスゲインの調整手段とを実現する。以下、マイコン２１３における各種の制御手段について順に説明する。

〔２−１．発光制御手段〕
まず、マイコン２１３の発光制御手段について説明する。マイコン２１３は、被写体にストロボ光を照射する目的でストロボ２１５の発光を指示する。一般に、本発光の発光量（ガイドナンバー）を算出するために、本発光よりも前に、例えばガイドナンバー２程度の小さな発光量でストロボ２１５を発光（プリ発光）し、被写体からの反射光をＣＭＯＳセンサ２０２で露光する。ここで得られた被写体の反射光の大きさからマイコン２１３は、本発光の発光量（ガイドナンバー）を決定する。画像データのメモリカード２１６への記録のための露光時、マイコン２１３は、ここで決定したガイドナンバーでストロボ２１５を発光制御し、ＣＭＯＳセンサ２０２により被写体像を撮影する。

〔２−２．画像読み出し制御手段〕
マイコン２１３の画像読み出し制御について図５を用いて説明する。図５は、実施の形態１にかかるＲＡＷデータ読み出しシーケンス図である。

図５（ａ）は、ストロボ発光時における、画像の読出し周期（ＶＤ１〜ＶＤ６）毎のＣＭＯＳセンサ２０２の通常の読出し処理の概要を示したものである。図５（ａ）のＶＤ１〜ＶＤ５の周期において、ＣＭＯＳセンサ２０２は液晶モニタ２０６に表示するためのスルー画像の画像データを生成する。ＶＤ６の周期において、ＣＭＯＳセンサ２０２はメモリカード２１６に記録するための記録画像の画像データを生成する。

図５（ａ）に示すとおり、ＣＭＯＳセンサ２０２からの画像データの読み出しは、露光の完了後に行う。すなわち、マイコン２１３は、ＶＤ１の周期で、ストロボ２１５をプリ発光させる前の露光を行うようＣＭＯＳセンサ２０２を撮像制御し、ＶＤ２の周期でストロボ２１５をプリ発光させる前の画像データをＣＭＯＳセンサ２０２から読み出す。また、マイコン２１３は、ＶＤ２の周期では、ストロボ２１５をプリ発光させるよう発光制御し、プリ発光時の露光を行うようＣＭＯＳセンサ２０２を撮像制御する。そして、ＶＤ３の周期においてＶＤ２のプリ発光時に撮像した画像データをＣＭＯＳセンサ２０２から読み出す。マイコン２１３は、このプリ発光前に撮像された画像データとプリ発光時に撮像された画像データの輝度情報の差分から、ＶＤ４の周期で本発光の発光量（ガイドナンバー）を算出する。マイコン２１３は、ＶＤ５の周期で、メモリカード２１６への画像データ記録のための露光中に、算出したガイドナンバーでストロボ２１５が本発光するよう発光制御し、ＶＤ６で露光中の画像データをＣＭＯＳセンサ２０２から読み出す。

一方、図５（ｂ）は、本実施の形態１における画像データの読出しシーケンスを示す。図５（ｂ）のＶＤ１〜ＶＤ５の周期において、ＣＭＯＳセンサ２０２は液晶モニタ２０６に表示するためのスルー画像の画像データを生成する。ＶＤ６の周期において、ＣＭＯＳセンサ２０２はメモリカード２１６に記録するための記録画像の画像データを生成する。

ＶＤ１〜ＶＤ４までの周期においては、マイコン２１３は、上述の通常の読出しシーケンスと同様の制御を実行する。ＶＤ５の周期において、マイコン２１３は、ＶＤ４の周期にて算出したガイドナンバーでストロボ２１５が本発光するよう発光制御する。ＶＤ５の周期においてマイコン２１３は、ストロボ２１５の本発光時の露光期間Ｔ５００で露光した画像データの読み出しをストロボ２１５の本発光の完了と同時に開始する。そして、マイコン２１３は、Ｔ５０１の期間に本発光時の露光期間Ｔ５００で露光した画像データの読み出しを完了する。マイコン２１３は、画像データの読出し処理と同時に、ストロボ発光完了後に露光される画像データの撮像制御を継続する。マイコン２１３は、ストロボ非発光時の露光期間Ｔ５０２で露光した画像データを、ＶＤ６の周期でＣＭＯＳセンサ２０２から読出す。以上のように、マイコン２１３は、メモリカード２１６に記録するための画像データの露光中において、ストロボ本発光時の画像データをＣＭＯＳセンサ２０２から読み出すことができる。

図６に、ＣＭＯＳセンサ２０２から読み出した画像データの処理の流れを示す。図６に示すように、ストロボ本発光時にＣＭＯＳセンサ２０２から読み出された画像データは、バッファメモリ２０５上の格納エリア２０５２にストロボ発光時のＲＡＷデータとして格納される。この格納の際、ＢＭ積算器２２１は上述したように、画像データを１６×１６の領域に分割し、分割された領域毎に画素毎の電荷データを取得し、原色フィルタの色別（Ｒ／Ｇｒ／Ｇｂ／Ｂ）に仕分けた後、各色別に積算する。マイコン２１３は、ストロボ発光時のＢＭデータをバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５６に格納する。同様に、ストロボ発光完了後のストロボ非発光の画像データは、バッファメモリ２０５上の格納エリア２０５１にストロボ非発光時のＲＡＷデータとして格納される。この格納の際に、ＢＭ積算器で積算したストロボ非発光時のＢＭデータをバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５５に格納する。

〔２−３．ホワイトバランスゲイン演算手段〕
続いて、マイコン２１３のホワイトバランスゲイン演算手段について図６を用いて説明する。ホワイトバランス演算部２２２は、ストロボ発光時の画像データから積算されたストロボ発光時のＢＭデータ２０５６から、ストロボ発光時のホワイトバランスゲインを算出する。ストロボ発光時のホワイトバランスゲイン２０５８は、ストロボ光が照射された被写体に最適なホワイトバランスゲインとなる。算出されたストロボ発光時のホワイトバランスゲインはバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５８に格納される。一方、ストロボ発光時の画像データから積算されたストロボ非発光時のＢＭデータ２０５５から、ストロボ非発光時のホワイトバランスゲインを算出する。ストロボ非発光時のホワイトバランスゲイン２０５７は、ストロボ光以外の光源となる、環境光に最適なホワイトバランスゲインとなる。算出されたストロボ非発光時のホワイトバランスゲインはバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５７に格納される。

〔２−４．画像の合成手段〕
続いて、マイコン２１３の画像データの合成手段について説明する。画素加算器２２３は、ストロボ発光時のＲＡＷデータ２０５２とストロボ非発光時のＲＡＷデータ２０５１を一枚のＲＡＷデータに合成する。マイコン２１３は、合成したＲＡＷデータをバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５３に格納する。同時に、マイコン２１３は、ストロボ発光時のＲＡＷデータ２０５２から、ストロボ非発光時のＲＡＷデータ２０５１を減算した輝度差分データをバッファメモリ２０５上の格納エリア２０５４に輝度差分データとして格納する。

〔２−５．ホワイトバランスゲイン調整手段〕
続いて、マイコン２１３のホワイトバランスゲイン調整手段について説明する。ホワイトバランス乗算器２２５は、ストロボ発光時のＲＡＷデータ２０５２とストロボ非発光時のＲＡＷデータ２０５１を合成した合成ＲＡＷデータ２０５３に対して、画素毎にホワイトバランスゲインを乗算する。この際、ホワイトバランス乗算器２２５は、輝度差分データ２０５４を用いて、ストロボ発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５８と、ストロボ非発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５７を調整しながら乗算する。以下、具体的に説明する。

輝度差分データ２０５４は、ストロボ発光時のＲＡＷデータ２０５２からストロボ非発光時のＲＡＷデータ２０５３を減算した各画素ごとの差分データである、すなわち、マイコン２１３は、輝度差分データの値が大きいほど、該画素においてストロボ光の影響度が大きいと判断できる。一方、輝度差分データの値が小さいほどストロボ光の影響度は小さく、ストロボ光以外の環境光の影響が大きいと判断できる。さらに、この値が０に近い、または０以下の場合は、ストロボ光以外の環境光のみで撮影されたか、または、ストロボ光以外の環境光の影響が支配的と判断できる。そこで、ある画素における輝度差分データ２０５４がストロボ光の影響度が十分に大きいと判断できるスレッシュ値以上、例えば１４ビット中の２０４８以上の輝度差がある画素に対しては、ストロボ発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５８とストロボ非発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５７を１０：０の比を乗じたゲインに調整する（ストロボ発光時の画像データから生成したホワイトバランスゲインを乗じる）。また、輝度差分データ２０５３がストロボ光の影響度がないと判断できるスレッシュ値以下、例えば１４ビット中の１２８以下の輝度差の画素に対しては、ストロボ発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５８とストロボ非発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５７を０：１０の比を乗じたゲインに調整する（ストロボ非発光時の画像データから生成したホワイトバランスゲインを乗じる）。さらに、輝度差分データの該当画素が２０４８〜１２８の間の場合は、該当画素の輝度差分値と２０４８と１２８の比の大きさに応じて、ストロボ発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５８とストロボ非発光時の画像から生成したホワイトバランスゲイン２０５７をＸ：（１０−Ｘ）の比を乗じたゲインに調整する。これによって、画素毎に、ストロボ光の影響度に応じた最適なホワイトバランスゲインを乗じることができる。

ホワイトバランス調整された合成ＲＡＷデータは、画像処理部２０４に出力される。合成ＲＡＷデータは、画像処理部２０４にてガンマ変換や圧縮処理などが施された後、圧縮画像データとしてメモリカード２１６に記録される。

〔３．まとめ〕
以上説明したように、実施の形態１のカメラシステム１は、被写体に対して閃光を発するストロボ２１５と、被写体像を撮像して画像データを生成するＣＭＯＳセンサ２０２と、画像データをメモリカード２１６に記録するカードスロット２１２とマイコン２１３からなる構成と、画像データに基づく画像を表示する液晶モニタ２０６と、ＣＭＯＳセンサ２０２による記録用の画像データの生成および表示用の画像データの生成を制御するマイコン２１３と、閃光が発しているときに生成された記録用の画像データに基づいてホワイトバランス制御値を演算するマイコン２１３とホワイトバランス演算部２２２とからなる構成と、ホワイトバランス制御値に基づいて記録用の画像データを調整するマイコン２１３とホワイトバランスゲイン補正器２２４とホワイトバランス乗算器２２５とからなる構成とを備える。従って、カメラシステム１によれば表示用の画像情報に基づいて記録用の画像情報のホワイトバランスを調整するのではなく、記録用の画像情報に基づいて記録用の画像情報のホワイトバランスを調整する。これにより、実際に記録される画像データに最適なホワイトバランス調整を施すことが可能となる。なお、一般にスルー画像は低画素撮像されており、記録画像は高画素撮像される。従ってこの場合、低画素撮像されたスルー画像をズーム処理して得たホワイトバランス制御値を高画素撮像された記録画像のホワイトバランス調整に適用するのではなく、高画素撮像された記録画像に基づき得たホワイトバランス制御値をそのまま記録画像自身のホワイトバランス調整に適用する。これにより、ストロボ２１５の被写体への影響度を画素単位で正確に判定することが可能となる。

また、実施の形態１のカメラシステム１において、マイコン２１３とホワイトバランス演算部２２２とからなる構成は、閃光が発しているときに生成された記録用の画像データと、閃光が発していないときに生成された記録用の画像データに基づいてホワイトバランス制御値を演算する。これにより、カメラシステム１は、ストロボ２１５による閃光の被写体への影響度をより正確に判定することができる。これにより、実際に記録画像データに最適なホワイトバランス調整を施すことが可能となる。

また、実施の形態１のカメラシステム１において、閃光が発しているときに生成された記録用の画像データと、閃光が発していないときに生成された記録用の画像データは、ＣＭＯＳセンサ２０２により一連のＶＤ間に撮像された画像データである。つまり、カメラシステム１は、ストロボ２１５が発光したタイミングにおいて露光した画像データと、ストロボ２１５が発光しないタイミングにおいて露光した画像データとを一連のＶＤ間に取得する。これにより、ストロボ２１５が発光したタイミングから、ストロボ２１５が発光しないタイミングの間の期間が非常に短くなる。そのため、この期間に被写体が移動してしまうことによる影響が低減される。従って、ストロボ２１５による被写体への発光の影響度の判定精度を確保することができる。

また、実施の形態１のカメラシステム１は、プリ発光よりもガイドナンバーの大きい本発光の被写体への影響度からホワイトバランス制御値を演算するため、より精度の高いホワイトバランス調整の施された画像データを得ることが可能となる。

以上のように、本実施の形態１のカメラシステム１は、ストロボ光の影響度に応じた最適なホワイトバランス調整を行うことができる。また、実際にメモリカード２１６に記録する画像データから、画素単位でストロボ光の影響度を算出するため、本発光により実際にストロボ光が届く被写体に対して画素単位で精度よく最適なホワイトバランス調整を行うことができる。同様に、プリ発光から本発光までの間に被写体が動いた場合も、ストロボ光の照射された画素を正確に判断することができる。

〔他の実施の形態〕
本発明の実施の形態として、実施の形態１を例示した。しかし、本発明は、実施の形態１に限定されず、他の実施の形態においても実現可能である。そこで、本発明の他の実施の形態を以下まとめて説明する。

上記実施の形態１では、レンズ交換が可能なカメラシステムにて例示した。しかし、これに限らず、レンズ一体型のカメラシステムでもよい。

また、上記実施の形態１では、撮像手段としてＣＭＯＳセンサを例示した。しかし、ＣＭＯＳセンサに替えて、他の撮像手段を用いてもよい。要するに、被写体を撮像して画像データを生成し、高速で読み出し可能なものであればよい。他の撮像手段としては、例えば、ＣＣＤセンサなどを用いてもよい。

また、上記実施の形態１では、ホワイトバランス補正器２２４やホワイトバランス演算処理部２２２などホワイトバランス調整関連の構成を、画像処理部２０４と別構成としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、ホワイトバランス調整関連の構成が画像処理部２０４に含まれていてもよい。

また、上記実施の形態１では、発光手段としてストロボを例示した。しかし、これに限られず、被写体に光の照射を行なうことができるものであればどのようなものであってもよい。例えば、発光手段としてＬＥＤを用いてもよい。

また、上記実施の形態１では、画像データをストロボ発光時とストロボ非発光時の２回に分けて読み出すよう説明したが、これに限られない。例えば、読み出しを３回以上に分けて、ストロボ発光時の画像データと、ストロボ発光時と同じ露光時間のストロボ非発光時の画像データと、それ以外のストロボ非発光時の画像データのようにしてもよい。この場合、閃光が発しているときに生成された記録用の画像データと、閃光が発していないときに生成された記録用の画像データは、ＣＭＯＳセンサ２０２による撮像の露光時間が略同一であるため、ストロボ光の影響度はより正確に算出することができる。

さらに、ストロボ光の影響度合いをストロボ発光時の画像データからストロボ非発光時の画像データを減算することで求めることとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、ストロボ発光時の絶対値のみを参照することとしてもよいし、ストロボ非発光時の絶対値にて環境光（他の光源など）の影響度を判断するようにしてもよい。

また、上記実施の形態１においてストロボ光の影響度合いを判断する際に、マイコン２１３が算出した被写体の明るさ情報（ＥＶ値）などを補助情報として参照するようにしてもよい。

また、ホワイトバランスゲインの演算は、１６×１６に分割したＢＭデータから生成するようにしたが、これに限らず、Ｒ＝Ｇ＝Ｂを生成可能な手段であれば、どのような演算であってもかまわない。

すなわち、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の形態で実施可能である。

本発明は発光手段を備えたカメラシステムに適用可能である。具体的には、ストロボを備えたデジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話等に利用できる。

１ カメラシステム
２ カメラボディ
３ 交換レンズ
２０２ ＣＭＯＳセンサ
２０３ 電子ビューファインダ
２０４ 画像処理部（ＤＳＰ）
２０５ バッファメモリ
２０６ 液晶モニタ
２０７ 電源
２０８ ボディマウント
２１１ フラッシュメモリ
２１２ カードスロット
２１３ マイコン
２１４ シャッタスイッチ
２１５ ストロボ
２２１ ＢＭ積算器
２２２ ホワイトバランス演算処理部
２２３ 画素加算器
２２４ ホワイトバランス補正器
２２５ ホワイトバランス乗算器
２１６ メモリカード
３０１ 光学系
３０２ 絞り
３０３ 絞り駆動部
３０４ ズームリング
３０５ フォーカスリング
３０６ レンズコントローラ
２０１４ シャッタ
２０２１ 受光素子
２０２２ ＡＧＣ
２０２３ ＡＤコンバータ

Claims (4)

1. 被写体に対して閃光を発する閃光部と、
   被写体像を撮像して画像情報を生成する撮像部と、
   画像情報を記録媒体に記録する記録部と、
   画像情報に基づく画像を表示する表示部と、
   前記撮像部による記録用の画像情報の生成および表示用の画像情報の生成を制御する撮像制御部と、
   閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報に基づいてホワイトバランス制御値を演算する演算部と、
   前記ホワイトバランス制御値に基づいて記録用の画像情報を調整する調整部と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記演算部は、閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報と、閃光が発していないときに生成された記録用の画像情報に基づいてホワイトバランス制御値を演算する、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報と、前記閃光が発していないときに生成された記録用の画像情報は、前記撮像部により一連の撮像期間に撮像された画像情報である、
   請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記閃光が発しているときに生成された記録用の画像情報と、前記閃光が発していないときに生成された記録用の画像情報は、前記撮像部による撮像の露光時間が略同一である、
   請求項２または３に記載の撮像装置。

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