JP3005419B2 - 白バランス調整装置付きビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮像素子から得られる
撮像映像信号を基に、白バランスの制御を行う白バラン
ス調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラービデオカメラにおいて、光源によ
る光の波長分布の違いを補正するために、白バランスの
制御を行う必要がある。この制御は、赤（以下Ｒ）、青
（以下Ｂ）、緑（以下Ｇ）の三原色信号の比が、１：
１：１となるように、各色信号の利得を調整することで
行われる。一般には、例えば特開昭６２−３５７９２号
公報（Ｈ０４Ｎ９／７３）に示されるように、画面の色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの積分値が零（無彩色撮影時にと
る値）になるように利得を調整する方式が賞用されてい
る。

【０００３】ところで、光源の波長分布の違いは、一般
に色温度（単位ケルビン：Ｋ）で表される。通常、自然
光の色温度は、５０００Ｋ以上の青っぽい色を持ち、人
工光の色温度は５０００Ｋ以下の赤っぽい色を持ってい
る。通常、自然光は屋外に存在し、人工光は屋内に存在
することを考えると、屋外での撮影時には、Ｒ信号を大
きくしＢ信号を小さくする方向の利得補正のみを行い、
逆に屋内での撮影時には、Ｂ信号を大きくしＲ信号を小
さくする方向の利得補正だけを行えばよいと考えられ
る。

【０００４】そこで、本願出願人は、撮像映像信号中の
輝度信号レベルか、もしくはこの輝度信号が最適レベル
となるように絞り機構の絞り値を制御する絞り制御信号
から、屋内撮影状態か屋外撮影状態かを判別し、その結
果に応じて白バランス調整動作の特性を変更するように
構成した白バランス調整装置を特開平４−２９６１９２
号公報に提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来技術のよう
に、屋内外の判別に絞り制御信号を使用した場合、絞り
が有するヒステリシスの為に、かなり不正確な判別とな
る。

【０００６】そこで、絞り機構の絞り値をホール素子等
で検出すると、高い精度で絞り値を検出できる為、屋内
外の判別の精度も向上するが、逆光または順光補正を行
うシステムにこの方法を採用すると、逆光補正時は無補
正時に比べて絞りが開くことになり、実際よりも暗いと
判断される。即ち、屋外撮影であるにも関わらず、逆光
補正により絞り値が小さくなり、屋内撮影と誤判別され
る。逆に屋内撮影で順光補正時には、絞り値が大きくな
り、屋外撮影と誤判別される。

【０００７】また、同一照度下でも、被写体の色の差が
要因で生じる反射率の違いにより、絞りの開き具合が大
きくことなる。例えば、画面の大部分に他の色に比べ反
射率が低い緑色の草木が入った場合、屋外で比較的明る
い場合でも、絞りが開く傾向にあり、屋内撮影と誤判別
される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像画面を分
割して設定された複数の領域毎のＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの両色
差信号の量を色評価値として検出し、色評価値を基に赤
及び青の両色信号の利得を調整する白バランス調整動作
を行う利得調整手段と、撮像映像信号の輝度レベルが最
適露出状態を実現する目標値になるように撮像素子への
入射光量を調節する絞り機構と、絞り機構の絞り量に応
じてレベルが変化する絞り位置信号を出力する絞り位置
検出手段と、絞り位置信号と閾値を比較して屋内撮影状
態か屋外撮影状態かを判別する屋内外判別手段、逆光状
態または順光状態の発生を判定する判定手段と、逆光状
態または順光状態に応じて前記絞り位置信号レベルまた
は閾値に補正を加える補正手段を備え、屋内外判別手段
にて補正後の絞り位置信号と閾値の比較を為し、この比
較結果に応じて白バランス調整動作の特性を変更するこ
とを特徴とする。

【０００９】また、別の手段として、色評価値を基に撮
像画面上での緑色の被写体の占める面積を検出する緑色
被写体検出手段と、面積に応じて絞り位置信号レベルま
たは閾値に補正を加える補正手段を備え、屋内外判別手
段にて補正後の絞り位置信号と閾値の比較を為し、この
比較結果に応じて前記白バランス調整動作の特性を変更
することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上述のように構成したので、逆光状態の発生
時、または撮像画面に緑色の被写体が大きな面積を占め
て、絞り機構の絞りが屋外撮影であるにもかかわらず開
いたり、逆に順光状態の発生時、絞り機構の絞りが屋内
撮影であるにもかかわらず閉じることにより、絞り機構
の絞り値だけを参考にしていると屋内外の判別に誤判別
を生じやすい場合にも、補正値の付与により前記誤判別
が阻止される。

【００１１】

【実施例】以下、図面に従い本発明の一実施例について
説明する。図１は本実施例によるカラービデオカメラの
自動白バランス調整回路の回路ブロック図である。レン
ズ群１を通過した光は、後述の絞り機構４０を介して入
射されてＣＣＤ２上に結像されて光電変換された後、色
分離回路３にて、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号として取り出
される。これら３原色信号の中のＲ及びＢ信号は、夫々
Ｒ及びＢ増幅回路４、５を経て、Ｇ信号と共にカメラプ
ロセス及びマトリックス回路６に入力され、これらを基
に輝度信号Ｙ及び赤、青夫々の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
が作成されて、ビデオ回路７に供給され周知の処理が施
される。また、Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの各信号は、同時に
選択回路２１にも供給される。

【００１２】選択回路２１はタイミング回路２５からの
選択信号Ｓ１により輝度信号Ｙ及び色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ
−Ｙの３信号のいづれか１つを１フィ−ルド毎に順次選
択するもので、Ｙ→（Ｒ−Ｙ）→（Ｂ−Ｙ）→Ｙ→（Ｒ
−Ｙ）→・・・と１フィ−ルド毎に後段のＡ／Ｄ変換器
２２に出力される。尚、選択信号Ｓ１は後述の如く同期
分離回路２４から得られる垂直同期信号に基づいて作成
される。

【００１３】Ａ／Ｄ変換器２２は、所定のサンプリング
周期で選択回路２１にて選択された輝度信号Ｙ及び色差
信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの１つをサンプリングしてディジタ
ル値に変換し、この値を積分器２３に出力する。

【００１４】ところで、タイミング回路２５はカメラプ
ロセス及びマトリックス回路６からの垂直、水平同期信
号及びＣＣＤ２を駆動する固定の発振器出力に基づい
て、撮像画面を図２に示す８×８の６４個の長方形の領
域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３・・Ａ８８、即ちＡｉｊ
（ｉ、ｊ：１〜８）に分割して、各領域毎にこれらの領
域内の選択回路２１出力を時分割で取り出すための切換
信号Ｓ２を積分器２３に出力する。

【００１５】積分器２３は切換信号Ｓ２を受けて、選択
回路２１出力のＡ／Ｄ変換値を領域毎に１フィ−ルド期
間にわたって加算し、即ち６４個の領域毎にディジタル
積分し、この１フィ−ルド分の積分が完了するとこの積
分値を評価値としてメモリ２６に記憶させる。この結
果、ある任意のフィ−ルドで６４個の領域内に対応する
輝度信号Ｙのディジタル積分値が６４個の輝度評価値ｙ
ｉｊとして得られることになる。また次のフィールドで
は選択回路２１にて色差信号Ｒ−Ｙのディジタル積分値
が選択されているので、積分器２３の各領域における積
分の結果、色差信号Ｒ−Ｙのディジタル積分値が６４個
の色評価値ｒｉｊとして得られることになる。更に次の
フィ−ルドでは色差信号Ｂ−Ｙが選択されているので、
色差信号Ｂ−Ｙの領域毎のディジタル積分値が６４個の
色評価値ｂｉｊとして得られる。こうして、輝度信号
Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの３フィ−ルドの積算が終
了した時点で、輝度評価値ｙｉｊ及び色評価値ｒｉｊ、
ｂｉｊの６４領域分の値がメモリ２６に記憶されること
になる。これ以降、上述と同様の動作が繰り返され、次
のフィ−ルドでは輝度評価値ｙｉｊ、次のフィ−ルドで
は色評価値ｒｉｊ、更に次のフィールドでは色評価値ｂ
ｉｊと順次更新されることになる。

【００１６】上述の様にして得られる最新の色評価値ｒ
ｉｊ、ｂｉｊは、画面評価回路２７に送られ次式の数１
及び数２に基づいて各色差信号の画面全体の画面色評価
値Ｖｒ、Ｖｂとして算出される。

【００１７】

【数１】

【００１８】

【数２】

【００１９】この数１、２は、６４個の各領域の色評価
値ｒｉｊ、ｂｉｊの全ての総和を領域数で割算して、１
個の領域についての平均値を画面色評価値として算出す
る。この画面色評価値Ｖｒ、Ｖｂは夫々、利得制御回路
２９、３０に供給される。

【００２０】利得制御回路２９は、画面色評価値Ｖｒが
零になるようにＲ増幅回路４の利得を制御し、同様に利
得制御回路３０は画面色評価値Ｖｂが零になるようにＢ
増幅回路５の利得を制御する。更に両利得制御回路２
９、３０での利得制御特性は後述の屋内外判別回路４３
からの判別結果に応じて変更される。

【００２１】尚、積分回路２３に入力される両色差信号
の基準レベル、即ち零レベルは、完全な無彩色面を撮影
した時に得られるレベルに予め設定されており、従っ
て、各色差信号は正の値だけでなく、負の値もとり得る
ことはいうまでもない。

【００２２】また、メモリ２６に記憶されている最新の
色評価値ｒｉｊ、ｂｉｊは色分布判定回路４１に入力さ
れて、撮像画面内の特定の色の分布状況を判定する。こ
こで特定の色とは、図３の両色評価値を縦軸、横軸とし
た座標軸上の斜線部分の色温度分布範囲、即ち色評価値
ｒｉｊが判別基準値ｒ０より小さく、色評価値ｂｉｊが
判別基準値ｂ０より小さい範囲に該当し、両色評価値が
この範囲内にある場合には対応する部分は画面上では略
緑色に映出される。

【００２３】色分布判定回路４１では、各領域毎に両色
評価値を図３の座標軸上にプロットして斜線部分の範囲
内に存在するか否かを判定すると共に範囲内に存在する
領域数をカウントする機能を有し、具体的には図４に示
すように色評価値ｒｉｊと判別基準値ｒ０を比較器５１
にて比較して、ｒｉｊ＜ｒ０の時にのみ１個のパルス状
の比較出力を発せしめ、同様に色評価値ｂｉｊと判別基
準値ｂ０を比較器５２にて比較して、ｂｉｊ＜ｂ０の時
にのみ１個のパルス状の比較出力を発せしめ、両比較出
力をＡＮＤゲート５３に入力して論理和をとり、このＡ
ＮＤゲート５３出力をカウンタ５４にてカウントする。
これらの比較及びカウント動作は６４領域分全てに対し
て実行され、全領域の判定が終了するとカウンタ５４の
カウント値Ｎは、後段の補正値決定回路４２に入力され
た後にカウンタ５４はリセットされ、再び同一の動作を
繰り返す。

【００２４】一方、輝度評価値ｙｉｊは露出制御回路４
３に供給される。この露出制御回路４３は図５のような
構成を成す。輝度評価値ｙｉｊはスイッチ７０を介して
積算器７１、７２に択一的に入力され、１フィールド期
間にわたって積算される。ここで、露出制御は逆光、順
光補正用に画面を中央の中央領域ＡＣと周辺の周辺領域
ＡＳの２領域での輝度レベルを比較して、逆光あるいは
順光状態にあればこれを補正する働きを為す。中央領域
ＡＣは、図２に示すように前述した６４領域の中の中央
の１６領域から構成され、周辺領域ＡＳは周辺の４８領
域から構成される。尚、中央領域ＡＣは面積Ｓ１、周辺
領域ＡＳは面積Ｓ２とすると、３Ｓ１＝Ｓ２となる。

【００２５】切換信号Ｓ３はタイミング回路２５より発
せられ、入力される輝度評価値ｙｉｊが中央領域ＡＣを
構成する１６領域内での値であれば輝度評価値を積算器
７１に入力し、逆に周辺領域ＡＳを構成する４８領域内
での値であれば輝度評価値を積算器７２に入力する様に
スイッチ７０の切換を実行する。

【００２６】積算器７１、７２は夫々、１フィールド期
間にわたって入力される輝度評価値を全て加算して、こ
の加算出力を輝度レベルＹ１、Ｙ２として出力する。即
ち、輝度レベルＹ１は中央領域ＡＣ内の輝度評価値の総
和、輝度レベルＹ２は周辺領域ＡＳ内の輝度評価値の総
和に相当する。

【００２７】輝度レベルＹ１は、単純平均回路７９、正
規化回路７３及び重み付け回路７５に入力され、同様に
輝度レベルＹ２は、単純平均回路７９、正規化回路７４
及び重み付け回路７６に入力される。

【００２８】正規化回路７３では、輝度レベルＹ１を中
央領域ＡＣの面積Ｓ１で割り算して、中央領域ＡＣでの
単位面積当りの輝度レベルを算出し、同様に正規化回路
７４では、輝度レベルＹ２を周辺領域ＡＳの面積Ｓ２で
割り算して、周辺領域ＡＳでの単位面積当りの輝度レベ
ルを算出する。

【００２９】重み付け回路７５では、輝度レベルＹ１に
後述の優先度決定回路７７にて決定される中央領域ＡＣ
の重み付け量ｍ１を掛け算し、同様に重み付け回路７６
では、輝度レベルＹ２に重み付け量ｍ２を掛け算し、夫
々の算出結果は重み付け平均回路７８に入力される。

【００３０】優先度決定回路７７では、中央領域ＡＣで
の単位面積当りの輝度レベルに対する周辺領域ＡＳでの
単位面積当りの輝度レベルの比が、基準値Ｒより大か小
かを判断し、この判断結果に応じて両領域の重み付け量
ｍ１、ｍ２を決定するもので、具体的には｛（Ｙ２／Ｓ
２）／（Ｙ１／Ｓ１）｝＞Ｒを満足する、即ち単位面積
当りの輝度レベルを比較すると周辺領域ＡＳが中央領域
ＡＣよりかなり高い場合には、周辺に光源等が侵入して
中央に位置する主要被写体が逆光状態にあると判定し
て、この逆光状態を補正するために、中央の重み付け量
のみを大きくして、ｍ１＝３、ｍ２＝１となる。

【００３１】一方、｛（Ｙ２／Ｓ２）／（Ｙ１／Ｓ
１）｝≦Ｒを満足する、即ち単位面積当りの輝度レベル
を比較すると周辺領域ＡＳが中央領域ＡＣと余り変わら
ない場合には、逆光状態にはないと判定して、前述の場
合に比べて中央の重み付け量を小さくして、ｍ１＝１、
ｍ２＝１となる。

【００３２】単純平均回路７９は、重み付けを考慮せず
に、画面全体の単位面積当りの輝度レベルを単純平均値
Ｚ１として算出するもので、Ｚ１＝（Ｙ１＋Ｙ２）／
（Ｓ１＋Ｓ２）が成り立つ。

【００３３】重み付け平均回路７８は、両重み付け回路
７５、７６出力の加算値を、各重み付け量と両領域の面
積の積の和で数３のように割り算して重み付け平均値Ｚ
２として算出するものである。

【００３４】

【数３】

【００３５】上述のように算出された単純平均値Ｚ１及
び重み付け平均値Ｚ２は、割算回路８０に入力され、Ｚ
１／Ｚ２の演算が実行され、この演算結果は目標レベル
制御回路８１に入力される。

【００３６】目標レベル制御回路８１は、露出調整時の
目標レベルを可変制御するもので、非逆光時、即ち重み
付け量ｍ１、ｍ２が共に１で画面全体が重み付け量が均
一である場合に、最適な画面が得られる最適目標レベル
をＰ０とし、逆光補正時の目標レベルＰをＰ＝Ｐ０×Ｚ
１／Ｚ２で算出する。こうして設定された目標レベルＰ
は後段の比較回路８２の＋側入力端子に印加される。

【００３７】比較回路８２は、輝度信号ＹをＬＰＦ８３
に入力して検波した輝度信号レベルが−側入力端子に入
力され、＋側入力端子に入力された目標レベルとレベル
比較し、輝度信号レベルが目標レベルＰに一致するよう
にアイリスモータ５０に駆動制御信号を発する。

【００３８】この目標レベルＰは減算回路８４にも入力
され、Ｍ＝Ｐ−Ｐ０の減算が為され、この減算値が目標
レベルの変動量Ｍとなって、補正値決定回路４２に出力
される。

【００３９】ここで、例えば、周辺領域ＡＳの輝度レベ
ルＹ２が中央領域ＡＣの輝度レベルＹ１の１０倍となる
ような逆光状態を想定して前述の算出を為すと、Ｐ＝
（６６／５２）×Ｐ０となり目標レベルが上昇すること
になる。従って、変動量Ｍも正の値となる。

【００４０】アイリスモータ５０はＣＣＤ２の前方に配
された絞り機構４０を駆動して、ＣＣＤ２に入射される
光量を調節するもので、ＬＰＦ８３からの輝度信号レベ
ルが目標レベルＰより小さい場合には、絞り機構４０の
絞り量を小さくして、逆に目標レベルＰよりも大きい場
合には、絞り量を大きくする様に動作する。

【００４１】絞り機構４０は、図６に示すように、下側
にＶ字状の切欠き部１２４ａを有する可動羽根１２４と
上側にＶ字状の切欠き部１２５ａを有する可動羽根１２
５が、夫々の腕部１２４ｂ、１２５ｂを支軸１２６、１
２７にて回転子１２９に枢支し、更にこの回転子１２９
を支軸１４０にてカメラ本体に枢支することにより、カ
メラの鏡筒内に配されることになり、両切欠き部１２４
ａ、１２５ａにて四角形の絞り開口部１２８が形成さ
れ、この開口部１２８を光軸上に位置させることによ
り、この絞り開口部１２８を通して入射光がＣＣＤ２に
到達可能になる。

【００４２】ここで、回転子１２９を反時計方向に回転
させると、可動羽根１２５は下方に移動し、逆に可動羽
根１２４は上方に移動し、絞り開口部１２８の面積が大
きくなり、絞り量が小さくなって、絞りが開かれて入射
光量が増加することになる。また、回転子１２９を時計
方向に回転させると、可動羽根１２５は上方に、可動羽
根１２４は下方に移動して絞り開口部１２８の面積が小
さくなり、絞り量が大きくなって、絞りは閉じて入射光
量が抑制されて減少することになる。

【００４３】この図６において、１２２は光学撮像系内
に配された機械的な絞り機構４０の絞り位置を検出する
ホールセンサであり、絞り機構４０の可動羽根１２５の
腕部１２５ｂに固着された磁石１４１の近傍位置にてカ
メラシャーシに固着されており、回転子１２９が回転し
て絞り量が変化するとホ−ルセンサ１２２と磁石１４１
間の距離が変化し、これによりホ−ルセンサ１２２の出
力レベルが変化する。即ち、ホ−ルセンサ１２２出力レ
ベルは磁石１４１が接近して磁石１４１からの磁力が強
まるにつれて上昇する。即ち、基準位置にホ−ルセンサ
１２２が配置されていると、この基準位置からの距離Ｘ
が短くなると、センサ出力レベルＥは上昇することにな
る。

【００４４】このホールセンサ１２２の出力が絞り位置
信号となり、絞り量が小さい時にこの絞り位置信号レベ
ルも小さくなり、逆に絞り量が大きい時に信号レベルも
大きくなる。

【００４５】補正値決定回路４２には、色分布判定回路
４１からの領域数Ｎと露出制御回路４３からの変動量Ｍ
が共に入力され、補正値Ｑ＝ａ×Ｎ＋ｂ×Ｍの算出式に
基づいて補正値が算出され、後段の屋内外判別回路４３
に入力される。この補正値は、後述するように屋内外の
判定に際して、絞り機構４０の絞り量を示す絞り位置信
号で屋内外の判定を行う場合に、撮像画面内に緑色の被
写体の面積が大きくなることや、逆光補正に伴って、誤
判定が発生するのを防止する為の値である。

【００４６】屋内外判別回路４３は、ホ−ルセンサ１２
２からの絞り位置信号及び補正値Ｑが入力され、これら
のデータを基に撮影が屋内、屋外のいずれで行われてい
るかを判別する。次に、この判別方法について詳述す
る。

【００４７】通常の状態、即ち緑色の被写体が撮像画面
上に存在せず、且つ逆光状態にもない場合の判別に際し
ては、補正値Ｑは零になり、絞り位置信号レベルと判別
閾値Ｖｒｅｆを比較して、絞り位置信号レベルが閾値Ｖ
ｒｅｆより高くて絞り閉側にある場合には屋外撮影と判
別し、逆に絞り位置信号レベルが閾値Ｖｒｅｆより低く
絞り開側にある場合には屋内撮影と判別される。

【００４８】ところで、閾値Ｖｒｅｆを固定値とする
と、屋外撮影時に緑色の被写体が撮像画面上で大きな面
積を占める場合、緑色の光に対する反射率が低いことか
ら、同一照度下でも他の色に比べて暗いと露出制御回路
４３にて判断されて、絞り機構４０は絞りを開く方向に
駆動し、同一照度下で緑色の被写体が存在しない場合の
絞り位置から移動することになる。即ち、ある照度下で
緑色の被写体が画面の上で大きな面積を占めなければ、
図７の絞り位置信号レベルがＬ１となるが、緑色の被写
体が大きな面積を占めれば絞り位置信号レベルはＬ２ま
で下降して閾値Ｖｒｅｆを下回ってしまい、屋外撮影で
あるにもかかわらず、屋内撮影と誤判別されることにな
る。

【００４９】そこで、補正値決定回路４２からの補正値
Ｑにより絞り位置信号レベルに補正を加えることにより
対処している。即ち、緑色の被写体の撮像画面上での占
める面積を領域数Ｎとし、これに係数ａを乗算した値ａ
×Ｎを補正値Ｑとして屋内外判別回路４３に入力し、絞
り位置信号レベルにこの補正値Ｑを加算して図７の矢印
９０のようにＬ２からＬ１に補正値Ｑ分だけ上昇させる
ことにより閾値Ｖｒｅｆより絞り閉側に位置することに
なり、誤判別が回避される。

【００５０】また、同様に屋外撮影時に逆光状態になる
と、露出制御回路４３にて前述の逆光補正動作が実行さ
れ、周辺領域ＡＳでの高輝度部分の重み付けを小さくす
ることにより、同一条件で逆光補正を実行しない図８の
絞り位置信号レベルのＬ３からレベルＬ４に絞り位置は
絞り開方向に移動し、閾値がＶｒｅｆで固定されていれ
ば、この閾値を越えて屋内撮影と誤判別されることにな
る。そこで、この場合にも、補正値決定回路４２にて変
動量Ｍに係数ｂを乗算した値ｂ×Ｍを補正値Ｑとして屋
内外判別回路４３に入力し、絞り位置信号レベルにこの
補正値Ｑを加算して、図８の矢印９１のようにＬ４から
Ｌ３に上昇させることにより閾値に対して絞り閉側に位
置することになり、誤判別が回避される。

【００５１】尚、係数ａ、ｂは最適な屋内外判別が実行
可能な値となるように、予め実験により設定されてい
る。また、補正値決定回路４２での補正値決定に際して
は、領域数Ｎと変動量Ｍは同時に補正値決定に寄与でき
る。言い換えると、上述の２通りの状況、即ち緑色の被
写体が撮像画面上で大きな面積を占め、しかも逆光状態
である場合には、更に補正量は大きくなる。

【００５２】こうして屋内外判別回路４３にて得られた
判別結果は利得制御回路２９、３０に入力される。ここ
で通常、利得制御回路２９は入力された画面色評価値Ｖ
ｒが零以上のときにはこの評価値が大きくなる程にＲ増
幅回路４の利得Ｇｒを小さくし、零以下のときには評価
値が小さくなる程に利得Ｇｒを大きくする方向に変化さ
せ、同様に利得制御回路３０も画面色評価値Ｖｂが零以
上のときにこの評価値が大きくなる程にＢ増幅回路５の
利得Ｇｂを小さくし、零以下のときには評価値が小さく
なる程に利得Ｇｂを大きくする方向に変化させ、両画面
色評価値が常に零レベルになるような調整を行う。

【００５３】ところで、前述したように、自然光が存在
する屋外撮影では、自然光の色温度が５０００Ｋ以上の
青っぽい色を有することから、屋外撮影時にはＲ信号に
比べてＢ信号を抑えるように利得補正を行うのが好まし
い。

【００５４】そこで、屋外撮影状態と判断されたときに
は、図９及び図１０の実線のように、画面色評価値Ｖｒ
が正、画面色評価値Ｖｂが負の部分での利得を１で固定
する。即ち、実質的に利得調整を行わないように動作さ
せる。これにより屋外撮影時には、画面色評価値Ｖｒが
大きくなっても、利得Ｇｒが小さくなるのは抑えられ
る。

【００５５】また、人工光が存在する屋内撮影では、人
工光の色温度が５０００Ｋ以下の赤っぽい色を有するこ
とから、屋内撮影時にはＢ信号に比べてＲ信号を抑える
様に利得補正を行うのが好ましい。そこで、屋内撮影状
態と判断されたときには、図１１及び図１２の実線のよ
うに、色評価値Ｖｒが負、色評価値Ｖｂが正の部分での
利得を１に固定する。これにより屋内撮影時には、画面
色評価値Ｖｂが大きくなっても、利得Ｇｂが小さくなる
のは抑えられる。

【００５６】このように、屋内外の判断に基づいて、白
バランス調整の動作を切り換えることにより、安定した
白バランス調整が可能になる。

【００５７】前記実施例では補正値Ｑにより絞り位置信
号レベルを変更して対応したが、他の方法として、絞り
位置信号レベルを補正せず、閾値Ｖｒｅｆを図７あるい
は図８の矢印９２、９３の様に閾値Ｖｒｅｆから補正量
Ｑを減じる補正を為しても同様の効果を得ることができ
る。即ち、絞り位置信号レベルがＬ２やＬ４をとって
も、閾値Ｖｒｅｆを補正値Ｑだけ減少させることにより
Ｌ２、Ｌ４のばあいに共に屋外撮影と認識可能になる。

【００５８】また、前記実施例では、逆光補正時の対策
を示したが、光源等の著しく高輝度の被写体を主要被写
体として画面中央において撮影する、所謂順光時には、
通常の露出調整動作では、重み付け量が画面全体にわた
って等しく中央の重み付けが大きくないことにより、敢
えて高輝度のままで撮影したい高輝度被写体の輝度を抑
えるように露出調整が為されてしまう。そこで、この順
光時にも中央領域ＡＣの重み付け量を大きくする処理が
施すことが好ましい。具体的には、優先度決定回路７７
にて、｛（Ｙ２／Ｓ２）／（Ｙ１／Ｓ１）｝＜Ｕ（Ｕは
順光状態の発生の境界となる基準値で、Ｕ＜Ｒの関係を
維持する値）が成り立つ場合には、重み付け量をｍ１＝
２、ｍ２＝１とする。

【００５９】この順光時の重み付け量の変更により、例
えば、中央領域ＡＣの輝度レベルＹ１が周辺領域の輝度
レベルＹ２の１０倍として、逆光補正時の算出式に基づ
いて目標値Ｐを算出すると、Ｐ＝（５５／８４）×Ｐ０
となり、目標値Ｐ０よりも小さくなり、変動量Ｍ＝Ｐ−
Ｐ０は負の値になる。この変動量Ｍにより補正値Ｑも負
の値になる。

【００６０】ここで、例えば、屋内撮影時に高輝度の被
写体を撮影した場合、図１３に示すように中央の重み付
け量が小さい場合には、絞り位置信号レベルがＬ５とな
り、閾値Ｖｒｅｆを下回ることにより屋内と判定される
が、上述のように順光対策として中央の重み付け量を大
きくすると、絞り機構４０は絞りを閉じる方向に動作
し、絞り位置信号レベルはＬ６と大きくなり、閾値Ｖｒ
ｅｆを越えて、屋外撮影と誤判別される。

【００６１】そこで、逆光補正時と同様に、絞り位置信
号レベルに補正値Ｑによる補正を行うのであるが、この
場合、補正値Ｑは負の値となるために、絞り位置信号レ
ベルに負の補正値Ｑを加算すれば、図１３の矢印９４の
ように結果的にＬ６からＬ５まで減少させることになり
屋内撮影と判定できることになる。尚、この順光対策時
にも、絞り位置信号への補正に代えて、閾値Ｖｒｅｆに
補正を加えてもよく、閾値Ｖｒｅｆから負の補正値Ｑを
減じることで、図１３の矢印９５のように実質的に閾値
は増加することになり、レベルＬ６でも屋内との判別が
可能になる。

【００６２】また、利得制御回路２９、３０での利得制
御特性として、前記実施例とは別に図１４〜図１７のよ
うに変更も可能である。即ち、屋外撮影状態と判断され
たときには、図１４及び図１５のように、画面色評価値
Ｖｒが正、画面色評価値Ｖｂが負の部分での利得変化直
線を緩やかにして実質的に利得調整を利きにくくする。
これにより屋外撮影時には、画面色評価値Ｖｒが大きく
なっても、利得Ｇｒが小さくなるのは抑えられる。

【００６３】また、屋内撮影状態と判断されたときに
は、図１６及び図１７のように、画面色評価値Ｖｒが
負、色評価値Ｖｂが正の部分での利得変化直線を緩やか
にして利得調整を利きにくくする。これにより屋内撮影
時には、画面色評価値Ｖｂが大きくなっても、利得Ｇｂ
が小さくなるのは抑えられる。

【００６４】尚、前記実施例では、Ａ／Ｄ変換器２２及
び積分器２３を、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
の３信号のレベルを領域毎にディジタル積分して取り出
すために共用しており、各信号の積分値は３フィ−ルド
周期での更新しかできなかったが、Ａ／Ｄ変換器及び積
分器を夫々の信号用に専用に設ければ各信号レベルはい
ずれも１フィ−ルド毎に更新可能となることは言うまで
もない。また、図１の画面評価回路２７、色分布判定回
路４１から補正値増減回路４３までの一連の回路ブロッ
クの動作をマイクロコンピュータを用いてソフトウェア
的に処理可能であることは言うまでもない。

【００６５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、緑色の被写
体が撮像画面上で大きな面積を占めるような状況、ある
いは逆光状態または順光状態が生じている状況下におい
ても、屋内撮影か屋外撮影かを高精度に検知することが
でき、この検知結果に基づいて白バランス調整動作の特
性を変更する場合、屋内、屋外撮影に好適な白バランス
調整が実現可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】画面の分割を説明する図である。

【図３】緑色の被写体の色評価値の分布を説明する図で
ある。

【図４】本発明の一実施例の要部ブロック図である。

【図５】本発明の一実施例の要部ブロック図である。

【図６】本発明の一実施例の絞り機構の説明図である。

【図７】本発明の一実施例の屋内外判別回路４３での判
別方法を説明する図である。

【図８】本発明の一実施例の屋内外判別回路４３での判
別方法を説明する図である。

【図９】本発明の一実施例の屋内撮影時のＲ信号の利得
制御特性を示す図である。

【図１０】本発明の一実施例の屋内撮影時のＢ信号の利
得制御特性を示す図である。

【図１１】本発明の一実施例の屋外撮影時のＲ信号の利
得制御特性を示す図である。

【図１２】本発明の一実施例の屋外撮影時のＢ信号の利
得制御特性を示す図である。

【図１３】本発明の一実施例の屋内外判別回路４３での
順光時の判別方法を説明する図である。

【図１４】本発明の他の実施例の屋外撮影時のＲ信号の
利得制御特性を示す図である。

【図１５】本発明の他の実施例の屋外撮影時のＢ信号の
利得制御特性を示す図である。

【図１６】本発明の他の実施例の屋内撮影時のＲ信号の
利得制御特性を示す図である。

【図１７】本発明の他の実施例の屋内撮影時のＢ信号の
利得制御特性を示す図である。

【符号の説明】

２３ 積分器 ４ Ｒ増幅回路 ５ Ｂ増幅回路 ４０ 絞り機構 １２２ ホ−ルセンサ ４３ 屋内外判別回路 ４１ 色分布判定回路 ４２ 補正値決定回路 ４４ 露出制御回路 ２９ 利得制御回路 ３０ 利得制御回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−44491（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−296192（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−272892（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37952（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198494（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160892（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−221995（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−60064（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 9/73 H04N 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像画面を分割して設定された複数の領
   域毎のＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの両色差信号の量を色評価値とし
   て得る色評価値検出手段と、 前記色評価値を基に赤及び青の両色信号の利得を調整す
   る白バランス調整動作を行う利得調整手段と、 撮像映像信号の輝度レベルが最適露出状態を実現する目
   標値になるように撮像素子への入射光量を調節する絞り
   機構と、 該絞り機構の絞り量に応じてレベルが変化する絞り位置
   信号を出力する絞り位置検出手段と、 絞り位置信号と閾値を比較して屋内撮影状態か屋外撮影
   状態かを判別する屋内外判別手段を有し、 該屋内外判別手段出力に応じて前記白バランス調整動作
   の特性を変更する白バランス調整装置付きのビデオカメ
   ラにおいて、 逆光状態または順光状態の発生を判定する判定手段と、 逆光状態または順光状態に応じて前記絞り位置信号レベ
   ルまたは前記閾値に補正を加える補正手段を備え、前記
   屋内外判別手段にて補正後の絞り位置信号と閾値の比較
   を為すことを特徴とする白バランス調整装置付きビデオ
   カメラ。
2. 【請求項２】 撮像画面を分割して設定された複数の領
   域毎のＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙの両色差信号の量を色評価値とし
   て得る色評価値検出手段と、 前記色評価値を基に赤及び青の両色信号の利得を調整す
   る白バランス調整動作を行う利得調整手段と、 撮像映像信号の輝度レベルが最適露出状態を実現する目
   標値になるように撮像素子への入射光量を調節する絞り
   機構と、 該絞り機構の絞り量に応じてレベルが変化する絞り位置
   信号を出力する絞り位置検出手段と、 絞り位置信号と閾値を比較して屋内撮影状態か屋外撮影
   状態かを判別する屋内外判別手段を有し、 該屋内外判別手段出力に応じて前記白バランス調整動作
   の特性を変更する白バランス調整装置付きのビデオカメ
   ラにおいて、 前記色評価値を基に撮像画面上での緑色の被写体の占め
   る面積を検出する緑色被写体検出手段と、 前記面積に応じて前記絞り位置信号レベルまたは閾値に
   補正を加える補正手段を備え、前記屋内外判別手段にて
   補正後の絞り位置信号と閾値の比較を為すことを特徴と
   する白バランス調整装置付きビデオカメラ。