JP2763900B2 - 電子撮像装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被写体を電子的に撮像して記録する電子スチ
ルカメラに係り、特に連続撮影される撮像画の画質を一
定化することのできる電子撮像装置に関する。

［従来の技術］ CCD等の固定撮像素子を用いて被写体を電子的に撮像
記録する電子スチルカメラやビデオカメラにあっては、
その撮像画信号に対してホワイトバランス調整を施すこ
とが行われる。このホワイトバランス調整は、撮像画の
各色成分に対する感度を調整し、その白レベルを一定化
制御することで画質の向上を図るもので、被写体の電子
的な撮像記録において重要な役割を担っている。

ところでビデオカメラにあっては連続画（動画）を撮
像入力する為、比較的長い時定数で入射光の状態を測定
して連続的にホワイトバランス調整が行なわれるが、電
子スチルカメラにあっては或る瞬間の被写体像をスチル
画像として撮像する為、その撮像操作に同期して瞬時的
に入射光の状態を測定し、ホワイトバランスの調整を行
なうことが必要である。この為、電子スチルカメラにあ
っては上述したビデオカメラ用のものとは異なり、時定
数の短い応答性に優れたホワイトバランス調整回路が用
いられる。そしてレリーズ操作により撮像処理が起動さ
れる都度、そのときの入射光の状態を測定し、その測定
されたホワイトバランス情報を保持して撮像画に対する
ホワイトバランス調整を行なわせ、このホワイトバラン
ス調整された撮像画をフロッピーディスク等の記録媒体
に記録するものとなっている。

尚、電子スチルカメラに対して連写モードが設定さ
れ、所定の時間間隔で連続的に被写体を撮像入力する場
合であっても、一般的には第３図にその動作シーケンス
を示すようにその撮像が行われる都度、入射光の測光に
よるホワイトバランス情報の検出が行われ、そのホワイ
トバランス情報に従って撮像画に対するホワイトバラン
ス調整が個々に行われる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが電子スチルカメラにて連続的な撮像（連写）
を行なう場合、上述した第３図に示すようにその撮像タ
イミング毎に入射光の状態を測定してホワイトバランス
の調整を個々に行なうと、その連写期間における入射光
の微妙な変化に起因して連続的に撮像入力された複数の
撮像画におけるホワイトバランスに異なりが生じてしま
う。このような連続する撮像画におけるホワイトバラン
スの微妙な異なりは、画質の異なりとなってそのまま現
れ、非常に見苦しいものとなる。特にホワイトバランス
調整値の違いによってその色調が個々に変化してしまう
ので、連続するスチル画像としての統一性が失われると
云う不具合があった。

一方、電子スチルカメラによる所謂ストロボ撮影時に
そのホワイトバランスを固定的に定めることが行われて
いる。しかしこの場合には、入射光がストロボ照射光に
より一義的（固定的）に定められるので、その制御値を
予め固定的に定めても問題はないが、自然光で撮像する
場合には入射光の状態が様々に変化するので、予め制御
値を固定的に設定する目安がない。従ってストロボ撮影
時以外でホワイトバランス制御値を固定的に定めるには
問題があった。

そこで本発明者等は先に特願昭63−246672号にて、第
４図にその動作シーケンスを示すように最初の撮像時に
求められるホワイトバランス調整値を記憶保持し、この
ホワイトバランス調整値を固定的に用いてその後の撮像
画に対するホワイバランス調整を行なうことを提唱し
た。このような手法によれば連写期間における入射光の
微妙な変化に拘ることなく一定の色調で連続撮影を行な
うことが可能となる。

ところが連続撮影が行なわれる状況は様々であり、そ
の撮像条件が急激に変化することがある。例えばカメラ
のパンニングにより撮像対象が室内から室外に変化し、
その照明光条件が急激に変化することがある。このよう
な状況下で前述したようにホワイトバランス調整値を固
定的に用いていると却って画像品質劣化の原因となる。
しかもこのような不具合を避ける為に一旦連続撮影を中
断すると、連続撮影が再開されるまでにタイムラグが生
じると云う問題が起きる。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、連写モードによって連続的に
撮像される撮像画間の画質を一定に保ち、色調の安定し
た連続スチル画を得ることのできる電子撮像装置を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はこのような不具合を解消するべくなされたも
ので、被写体の電子的な撮像記録を連続的に行なわせる
とき、最初の撮像画に対して調整されたホワイトバラン
ス調整値を固定的に設定してその後の撮像画に対するホ
ワイトバランス調整に供すると共に、この固定的に設定
されたホワイトバランス調整値に対してその後の撮像画
に対するホワイトバランス調整値の変化が大きくなった
とき、前記ホワイトバランス調整に供するホワイトバラ
ンス調整値を再設定してその後のホワイトバランス調整
に供するようにしたことを特徴とするものである。

［作 用］ このような対策を講じたことにより、本発明に係る電
子撮像装置にあっては、連写モードが設定されて所定の
時間間隔で連続的に被写体の撮像記録が行われるに際
し、基本的にはそのときの入射光の状態が微妙に変化し
たとしても最初の撮像時に調整されたホワイトバランス
調整値に従って一定の条件で撮像画に対するホワイトバ
ランス調整が施される。そして入射光の状態が大きく変
化したとき、このときに求められるホワイトバランス調
整値により前記ホワイトバランス調整に供せられる調整
値を更新し、その後の撮像画に対するホワイトバランス
調整に供する。この結果、入射光の状態変化に影響され
ることなく、画質および色調の安定した（一定化され
た）連続スチル画を容易に得ることが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る電子撮
像装置である電子スチルカメラにつき説明する。

第１図は実施例に係る電子スチルカメラのホワイトバ
ランス制御系を示す概略構成図である。この電子スチル
カメラは、基本的にはCCD等の固体撮像素子11にて撮像
入力された被写体の撮像画信号を撮像信号処理回路部12
に入力し、この撮像信号処理回路部12にてホワイトバラ
ンス調整を始めとする種々の信号処理を施し、記録部13
の制御の下でフロッピーディスク（SVF）等の記録媒体1
4に画像信号記録する如く構成される。

尚、上記フロッピーディスク（記録媒体）14は所定の
速度で回転駆動され、例えば50本程度の記録トラックが
同心円状に形成されて撮像画信号の記録に供される。そ
してこのフロッピーディスク14に対して半径方向に移動
されるヘッド15のアクセス制御により各記録トラック毎
に１枚の撮像画信号が記録されるものとなっている。

さて第１図において１はホワイトバランスセンサ（WB
センサ）であり、前記固体撮像素子（CCD）11とは別個
に設けられている。このWBセンサ１により上記固体撮像
素子11での被写体撮像時の入射光の状態が測定検出され
る。尚、このWBセンサ１に換えて固体撮像素子11の出力
から入射光の状態を測定する場合もあるが、ここではWB
センサ１による外部測光により入射光の状態を検出する
ものとする。

しかしてWBセンサ１は入射光を色成分分解し、Ｒ
（赤）,G（緑）,B（青）の各色成分の測光値を、例えば
対数変換した後、Ｇ（緑）に対する比（R/G,B/G）とし
てその測定値を出力している。これらの赤色成分および
青色成分に対する測定値（R/G,B/G）は、前置増幅器2a,
2bを介して所定の信号レベルに増幅された後、低域濾波
器（LPF）3a,3bにて、例えば蛍光灯の点滅等のリップル
成分の除去がなされた後、A/D変換器4a,4bを介してマイ
クロプロセッサ５に入力される。

このマイクロプロセッサ５には、後述するように測色
データとホワイトバランス制御値との対応関係を示すデ
ータ変換テーブル5a,5b、およびこれらのデータ変換テ
ーブル5a,5bから測色データに応じたホワイトバランス
制御値を求める制御機能としての記憶部21a,21bと比較
器22a,22bとが設けられている。しかしてこのマイクロ
プロセッサ５は、後述するシステムコントローラ部６の
制御を受けて動作制御され、前記データ変換テーブル5
a,5bの検索により測色データに応じたホワイトバランス
制御値を求めて出力する。

このようにしてマイクロプロセッサ５にて求められた
上記ホワイトバランス制御値がD/A変換器7a,7bを介して
前述した撮像信号処理回路部12に与えられ、前記固定撮
像素子11から撮像入力された撮像画に対するホワイトバ
ランス調整に供される。

尚、制御部８は上記システムコントローラ部６の制御
コマンドを受けて動作し、その同期信号発生部8aにて各
種の同期信号を発すると共に、CCD駆動制御部8bにて前
記固定撮像素子（CCD）11に対する撮像駆動パルス信号
等を生成している。このような制御部８の制御の下で固
体撮像素子（CCD）11による被写体の撮像が行われ、ま
た前記撮像信号処理回路部12の動作が制御され、更には
前記フロッピーディスク14の回転駆動，ヘッド15のアク
セス制御等が行われ、記録部13による撮像画信号の記録
制御が行われる。

ここで前記WBセンサ１で測定された入射光の状態を示
すセンサ出力（R/G,B/G）に対する前記データ変換テー
ブル5a,5bによるホワイトバランス制御値への変換につ
いて、第５図を参照して説明する。上記センサ出力（R/
G,B/G）は入射光の色温度（ミレッド）に対して１対１
の関係を有している。特にここでは前述したように入射
光の検出色成分を対数変換して出力するものとしている
ことから、そのセンサ出力は色温度に対してリニアな関
係を有するものとなっている。具体的には第５図（ａ）
に示すように色温度が低いほど赤成分が強く、色温度が
高いほど青成分が強くなっている。

このような入射光の色成分の関係に対して、フロッピ
ーディスク14に記録再生する撮像画に対する画像信号と
してホワイトバランスを合せる為に要求される制御電圧
とと色温度との関係は、例えば第５図（ｂ）に示すよう
に与えられる。この関係は、撮像信号の処理回路特性や
色再現性等の要因に基づいて定められるものである。

前述したデータ変換テーブル5a,5bは、第５図（ａ）
なる特性をもって与えられるセンサ出力を第５図（ｂ）
に示すような特性に変換するべく、第５図（ｃ）に示す
ような変換特性をもって前述したセンサ出力（R/G,B/
G）を変換し、これをホワイトバランス制御値として出
力する。このようにして得られるホワイトバランス制御
値により前記撮像信号処理回路部12にて固体撮像素子11
から出力された撮像画信号にホワイトバランス調整を施
すことで、入射光の状態（色温度）に拘ることのない一
定の安定した画質の画像信号が得られ、フロッピーディ
スク14に記録されることになる。

以上のように構成された本電子スチルカメラにおいて
本発明が特徴とするところは、連写・単写のモード切替
スイッチ9aにより連写モードが設定されたとき、或いは
ホワイトバランス調整のモード切替スイッチ9bによって
連写時におけるホワイトバランス固定（WBC）モードが
設定されたとき、レリーズスイッチ9cの投入によって開
始される連写撮影動作時に、そのホワイトバランス調整
を第２図にその動作シーケンスを示すように固定的に設
定しながら行なうようにした点にある。尚、上記モード
切替スイッチ9bは、連写・単写のモード切替スイッチ9a
に連動するものとして省略される場合もある。

即ち、本電子スチルカメラにあっては、前記モード切
替スイッチ9aにより連写モードが設定されると、システ
ムコントローラ部６の制御によりマイクロプロセッサ５
の動作モードが変更され、また制御部８に対して連写動
作の指示が与えられる。そして制御部８による前述した
各部の動作制御により連写モードによる撮影が開始され
ると、第２図にその動作シーケンスを示すようにその一
連の連写動作における撮像時毎に入射光の色温度を検出
してA/D変換器4a,4bを通してマイクロプロセッサ５に順
次取込む。

マイクロプロセッサ５では最初に取込まれた入射光の
色温度、つまり最初の撮像時における測色データを記憶
部21a,21bに記憶保持し、先ずこの記憶部21a,21bに記憶
された測色データに従ってデータ変換テーブル5a,5bを
検索する。そしてこのテーブル検索によって求められた
ホワイトバランス調整値を前記D/A変換器7a,7bを介して
出力し、撮像信号処理回路部12における最初に求められ
た撮像画のホワイトバランス調整に供する。

しかしてマイクロプロセッサ５は、連続撮影モード時
に次々に求められる測色データと、前記記憶部21a,21b
に記憶された測色データとを比較器22a,22bにて逐次比
較している。そして入力された測色データが記憶部21a,
21bに記憶されている測色データに比較して大きく変化
したとき、つまり所定の閾値以上の測色データの変化が
あったとき、記憶部21a,21bに記憶する測色データを新
たな測色データに更新している。そしてこの測色データ
の更新に伴い、更新された新たな測色データ（記憶部21
a,21bに記憶された測色データ）を用いて前記データ変
換テーブル5a,5bを検索し直し、ホワイトバランス調整
値を求め直している。このようにして再設定されたホワ
イトバランス調整値が前記A/D変換器7a,7bを介して撮像
信号処理回路部12に与えられ、その後の撮像画に対する
ホワイトバランス調整に供される。

かくしてこのようにホワイトバランス制御系を構成し
た電子スチルカメラによれば最初の撮像時に求められる
ホワイトバランス情報（測色データ）が記憶部21a,21b
に記憶され、この測色データに従うデータ変換テーブル
5a,5bの検索によって求められたホワイトバランス制御
値が撮像信号処理回路部12に与えられて撮像画に対する
ホワイトバランス調整に供される。そして２枚目以降の
撮像時に求められる測色データが前記記憶部21a,21bに
記憶された測色データに対して変化が少ない限り、つま
り入射光条件の変化が小さい場合には、最初の撮像画に
対して求められたホワイトバランス制御値をそのまま固
定的に用いてホワイトバランス調整が行われる。

そしてその連続撮影が行なわれている或る時点で入射
光条件が大きく変化し、例えばｎ枚目の撮像時における
測色データが前記記憶部21a,21bに記憶されている測色
データに比較して大きく変化したとき、この時点で記憶
部21a,21bに記憶する測色データの更新が行なわれる。
そしてデータ変換テーブル5a,5bの再検索によりｎ枚目
以降の撮像画に対するホワイトバランス調整値が求めら
れ、撮像信号処理回路部12に与えられることになる。

従って撮像信号処理回路部12は、先ず最初の撮像時に
求められたホワイトバランス制御値を用いてホワイトバ
ランス調整を実行し、その後、測色データの大きな変化
に伴ってホワイトバランス制御値が更新されるまで上記
最初の撮像時に求められたホワイトバランス制御値をそ
のまま用いてホワイトバランス調整を継続的に実行す
る。そしてホワイトバランス制御値が更新されたときに
は、この新たなホワイトバランス制御値を用いてその後
の撮像画に対するホワイトバランス調整を行なうことに
なる。

この結果、入射光条件の微妙な変化があるだけの場合
には、その最初に設定されたホワイトバランス調整値を
固定的に用いたホワイトバランス調整が行なわれ、入射
光条件が大幅に変化した場合にはこれに追従してホワイ
トバランス調整値の再設定が行なわれ、以降この再設定
されたホワイトバランス調整値に基づくホワイトバラン
ス調整が行なわれることになる。

尚、上述した如く設定されたホワイトバランス調整値
は、連写モードの解除によって、或いは電源オフによっ
て解除される。

このようなホワイトバランス制御モードの設定によれ
ば、連写モードの設定によって所定の時間間隔で連続的
に撮像が行われる期間、そこでの入射光の状態が微妙に
変化したとしても、最初の撮像時に求められたホワイト
バランス制御値に従って固定的にホワイトバランス調整
が施されるので、連写モードによる撮影期間における上
記入射光の色温度変化に拘ることなく、その連写された
複数の撮像画の画質，色調を一定化された安定なものと
することが可能となる。またその連写時に急激な入射光
状態の変化が生じた場合には、これに追従してホワイト
バランス調整値の再設定が行なわれるので、入射光条件
の大幅な変化に起因する不本意な色調変化を招来するこ
となしに撮像を続けることが可能となる。従って従来の
ように連続するスチル画像間で画質や色調のばらつきが
生じることがなく、非常に見易い連続スチル画像を得る
ことが可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば前記モード切替スイッチ9bの切替操作によ
り、連写時におけるホワイトバランス制御値の一定化制
御を解除することも勿論可能である。この場合には、単
写撮影の場合と同様に、換言すれば従来装置と同様に機
能することになり、撮像の都度、そのホワイトバランス
調整を行なうことになる。このようなホワイトバランス
の調整モードの切替は、撮影意図に委ねられる。またこ
こではWBセンサ１により入射光の状態を検出したが、CC
D11の出力を利用することも勿論可能である。また固定
撮像素子11としては、実施例に示すCCDに限られないこ
とは云うまでもなく、その他、本発明はその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、連続して撮像す
る一連の撮像画（スチル画）の画質を、そのときの撮像
状況の微妙な変化（入射光の状態変化）に拘らず一定化
することができ、撮像状況の大幅な変化があった場合に
は、これに追従してホワイトバランス調整値を設定し直
すので良好なものとすることができる。この結果、その
再生画像を非常に見易いものとすることができる、また
その制御も非常に簡単である等の実用上多大なる効果が
奏せられる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例に係る電子撮像装置としての
電子スチルカメラのホワイトバランス制御系の概略構成
図、第２図は本発明における連写モード時のホワイトバ
ランス制御の動作シーケンスを示す図、第３図は従来装
置における連写モード時のホワイトバランス制御の動作
シーケンスを示す図、第４図は本発明者等が先に提唱し
た連写モード時のホワイトバランス制御の動作シーケン
スを示す図、第５図はホワイトバランス制御の原理作用
を説明する為の図である。 １……ホワイトバランスセンサ（WBセンサ）、2a,2b…
…前置増幅器、3a,3b……低域濾波器（LPF）、4a,4b…
…A/D変換器、５……マイクロプロセッサ、5a,5b……デ
ータ変換テーブル、６……システムコントローラ部、7
a,7b……D/A変換器、８……制御部、9a,9b,9c……スイ
ッチ、11……固定撮像素子（CCD）、12……撮像信号処
理回路部、13……記録部、14……フロッピーディスク
（記録媒体）、15……ヘッド、21a,21b……記憶部、22
a,22b……比較器。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被写体を電子的に撮像して記録する撮像記
   録手段と、この撮像記録手段による上記被写体の撮像記
   録を連続的に行なわせる連写手段と、前記撮像記録手段
   による撮像時にホワイトバランス情報に基づいて撮像画
   のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整手
   段と、前記連写手段による一連の連続撮影が行われる
   際、最初の撮像画に対して調整されたホワイトバランス
   調整値を固定的に設定してその後の撮像画に対するホワ
   イトバランス調整に供すると共に、この固定的に設定さ
   れたホワイトバランス調整値に対してその後の撮像画に
   対するホワイトバランス調整値の変化が大きくなったと
   き、前記ホワイトバランス調整に供するホワイトバラン
   ス調整値を再設定する制御手段とを具備したことを特徴
   とする電子撮像装置。