JP3016450B2 - 電子カメラ - Google Patents

電子カメラ

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JP3016450B2
JP3016450B2 JP3311745A JP31174591A JP3016450B2 JP 3016450 B2 JP3016450 B2 JP 3016450B2 JP 3311745 A JP3311745 A JP 3311745A JP 31174591 A JP31174591 A JP 31174591A JP 3016450 B2 JP3016450 B2 JP 3016450B2
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英彦 岡田
正 徳山
秀明 大室
香 吉野
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1及び図2) 作用 実施例(図1及び図2) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、電子カメラに関し、例
えば撮影した静止画情報を磁気デイスクに記憶する電子
スチルカメラに適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、電子カメラを使つて撮影した画像
の色再現は、撮影時の光源の色温度の影響を受ける。例
えば、色温度が低い夕焼けの頃撮影すれば、撮影された
画像は全体が赤味がかることが広く知られている。従来
この対策として、レンズの前に青色の光学フイルタを付
け、色温度をコントロールしたり、電子的にホワイトバ
ランスをとるようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが光学フイルタ
を使用するためには、数種類の光学フイルタを前もつて
用意しておかねばならず、また電子的にホワイトバラン
スをとるだけでは色再現が不十分であつた。また撮影し
た画像について色補正する場合、色補正をする人によつ
ては適当と感じる補正量が異なり、ばらつきがある。こ
のため誤つた補正がされることもある。これは補正量の
明確な基準がないためである。
【0005】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、撮影時の光源の色温度によらず所望の色温度で撮影
画像を再現することができる電子カメラを提案しようと
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、撮影した画像情報を電子的処理に
より記録媒体(メモリ3)に記録する電子カメラ1にお
いて、撮影時の光源の分光分布情報S’(λ)を測定す
る分光分布測定手段4と、画像情報V’i を記憶する第
1の記憶手段(メモリ2)と、分光分布情報S’(λ)
を記憶する第2の記憶手段(メモリ1)と、第2の記憶
手段(メモリ1)に格納されている分光分布情報S’
(λ)に基づいてカラーバランスの補正係数Kijを求
め、第1の記憶手段(メモリ2)に格納されている画像
情報V’i のカラーバランスを補正してなる補正画像情
報VCiを求める画像処理手段6とを備え、撮影時の選
択により、補正画像情報VCi又は第1及び第2の記憶
手段(メモリ1及びメモリ2)に格納される画像情報
V’i及び分光分布情報S’(λ)のいずれかを記録媒
体(メモリ3)に記録するようにする。
【0007】
【作用】撮影時の選択により、標準的な照明での画像情
報を記録したい場合には、撮影時の照明での画像情報を
補正して補正画像情報VCiを記録媒体(メモリ3)に
記録することができ、撮影時の画像情報V’i 及び分光
分布情報S’(λ)をそのまま記録したい場合には、分
光分布情報S’(λ)に基づいて撮影後、任意の照明の
下での画像情報を再現できることにより、色再現性を従
来に比して一段と向上することができる。
【0008】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0009】図1において、1は全体として磁気デイス
クに撮影して得た静止画を記憶する電子スチルカメラを
示し、撮像部2で撮像された被写体の異なる分光感度特
性でなる3原色(RGB)カメラ出力V’i をアナログ
/デイジタル(A/D)変換回路3を介して画像データ
S1に変換し、メモリ2に記憶させるようになされてい
る。
【0010】また分光測定部4は、被写体が受ける照明
の分光分布S’(λ)を測定し、分光分布データS2を
バス5を介してメモリ1に格納するようになされてい
る。因みに電子スチルカメラ1は、被写体の位置の照明
と撮影時の電子カメラの位置の照明がほぼ同じ場合は、
披写体の撮影と同時に照明の分光分布を測定することが
できるようになされている。
【0011】中央処理装置(以下CPU(central proc
essing unit)という)6は、メモリ1から読み出した撮
影時の照明の分光分布と標準的な分光分布に基づいてメ
モリ2に格納されている画像データS1を補正し、補正
画像データS3をインターフエース部7を介して光磁気
デイスクでなるメモリ3に記憶するようになされてい
る。
【0012】ここでCPU6は、図2に示す処理手順に
基づいて補正画像データS3をメモリ3に記憶する。す
なわちCPU6は、ステツプSP1から当該処理手順に
入り、続くステツプSP2において、照明の分光分布
S’(λ)を測定し、メモリ1に記憶するようになされ
ている。
【0013】続いてCPU6は、ステツプSP3におい
てカメラ出力V’i の画像データS1をメモリ2に記憶
すると、ステツプSP4に移り、画像データS1の補正
をすぐにするか否かを判定する。ここで否定結果(この
ことは補正しないことを意味する)が得られると、CP
U6はステツプSP5に移り、後に画像データS1を補
正し得るように照明の分光分布データS2及び撮影した
画像データS1をメモリ3に記憶し、ステツプSP6に
移つて当該処理を終了するようになされている。
【0014】これにより照明の分光分布データS2と撮
影した画像データS1をメモリ3に記憶しておくこと
で、後である分光分布の照明を仮定して撮影時の照明が
あたかもその仮定した照明であつたかのように補正する
ことができるようになされている。
【0015】これに対して肯定結果(このことは補正す
ることを意味する)が得られると、CPU6はステツプ
SP7に移つて補正係数Kijを求め、続くステツプSP
8において、(3)式に基づいて画像データS1を補正
画像データS3に補正するようになされている。かかる
後CPU6は、ステツプSP9において、撮影時の照明
があたかも標準的な照明であつたかのように補正された
補正画像データS3をメモリ3に記憶し、当該処理を終
了する。
【0016】以上の構成において、電子スチルカメラ1
は、被写体を撮像する際、次の手順に基づいて画像デー
タS1を補正する。すなわち標準的な照明の分光分布を
S(λ)(λは波長とする。以下同様)とし、撮影時の
照明の分光分布をS'(λ)とすると、標準的な照明の分
光分布S(λ)は既知であり、撮影時の照明の分光分布
S'(λ)は撮影時に測定される(ステツプSP2)。
【0017】またカメラの分光感度をRi(λ) (i =
1、2……n)とし、この実施例の場合、分光感度Ri
(λ) は既知とする。一般にnは3であり、分光感度R1
(λ) 、R2(λ) 、R3(λ)は、それぞれ三原色R、
G、Bの分光感度に対応する。また分光感度Ri(λ) は
可視光の波長λ=380〜 780〔nm〕以外では0と仮定す
る。
【0018】さらに披写体の分光反射率をρ(λ)と
し、標準的な照明の時のカメラ出力Vi を求めると、次
【数1】 で表される。ここで∫は定積分を表わし、積分範囲はλ
= 380〜 780〔nm〕である。
【0019】これに対して撮影時のカメラ出力V'iは、
次式
【数2】 で表される。ここで補正後のカメラ出力VCi は、撮影
時のカメラ出力V'iを用いて、次式
【数3】 と表すことができ、次式
【数4】 で与えられる標準的な照明によるカメラ出力Vi と補正
後のカメラ出力VCi との誤差ERRi を小さくする変
数Kijを求め、(3)式に代入することにより撮影時の
カメラ出力V'iを標準的な照明の時のカメラ出力Vi に
補正することができる。
【0020】ここで電子スチルカメラ1は、ステツプS
P7において、次の手法により(4)式を小さくする変
数Kijを求める。すなわち電子スチルカメラ1は、
(3)式を変形すると、次式
【数5】 と表せることにより、(1)式におけるS(λ)・Ri
(λ) と(5)式におけるS'(λ)・(ΣKij・Ri(λ)
)の差が小さければ誤差ERRi も小さいことが期待
されることにより、S(λ)・Ri(λ) とS'(λ)・
(ΣKij・Ri(λ))の差分の2乗値の積分値IERRi
を求める。
【0021】ここでIERRi は、次式
【数6】 として与えられ、当該(6)式が最小となるのは、各
i、j(i=1、2……n、j=1、2……n)につい
て、次式
【数7】 の条件を満たす場合であることにより、次式
【数8】 においてi、jをそれぞれ1、2……n(nは任意)と
変化させてn2 個の変数Kijを含むn2 個の方程式を求
める。
【0022】このn2 個の方程式を連立方程式として解
くことにより変数Kijを求めることができ、この変数K
ijを用いることにより撮影時の照明があたかも標準的な
分光分布の照明であつたように補正することができる
(ステツプSP8)。
【0023】以上の構成によれば、被写体を撮影する
際、画像データと共に、撮影時の照明の分光分布を測定
することにより、撮影時の照明の分光分布が標準的な分
光分布の照明と異なる場合にも、標準的な分光分布の照
明での画像データに補正してメモリ3に記憶することが
できる。また被写体の画像データと共に被写体を撮影す
る際の照明の分光分布を測定してメモリ3に格納するこ
とにより、撮影後、当該撮影時の照明の分光分布を用い
て、撮影時の照明の分光分布と異なる照明のもとでの画
像データを補正して容易に得ることができる。
【0024】なお上述の実施例においては、分光反射率
ρ(λ)が波長λに係わらず一定のとき、標準的な照明
によるカメラ出力Vi と補正後のカメラ出力VCi が一
致しない状態(Vi ≠VCi )で画像データを補正する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、分光反
射率ρ(λ)が波長に係わらず一定のとき標準的な照明
によるカメラ出力Vi と補正後のカメラ出力VCi が一
致する条件(Vi =VCi )のもとで誤差IERRi が
最小となる変数Kijを求め、画像データを補正しても良
い。
【0025】すなわち分光反射率ρ(λ)が波長に係わ
らず一定のとき、標準的な照明によるカメラ出力Vi と
補正後のカメラ出力VCi が一致することにより、次式
【数9】 が成立する。ここで、(9)式から次式
【数10】
【数11】 が成り立つことにより、誤差IERRi が最小となるに
は、
【数12】 のときである。
【0026】これにより、次式
【数13】 のi、jをそれぞれ、i=1、2……n、j=2、3…
…nと変化させ、定積分の値を計算すると、n(n−
1)個の変数Kijを含むn(n−1)個の方程式ができ
る。このn(n−1)個の連立方程式を解き、変数Kij
を求めることにより変数Ki1を求めても良い。
【0027】また上述の実施例においては、分光反射率
ρ(λ)が波長に係わらず一定の場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、分光反射率ρ(λ)が波長
ごとに異なる場合にも適用し得る。すなわち標準的な被
写体、例えば人の肌、青空、植物の緑等の分光反射率を
ρk(λ) (k=1、2……m)(mは任意)とし、分光
反射率ρk(λ) は既知とすると、このときの標準的な照
明での標準的な被写体のカメラ出力Vkiは、
【数14】 で表される。
【0028】これに対して撮影時の照明での標準的な披
写体のカメラ出力V'ki は、
【数15】 で表される。ここで撮影時の照明での標準的な披写体の
カメラ出力を補正した出力VCkiを、
【数16】 とする。
【0029】このとき標準的な照明によるカメラ出力V
kiと補正後のカメラ出力VCi との誤差ERRi は、次
【数17】 で与えられるSERRi が小さければ、誤差ERRi も
小さいことが期待されることにより、(17) 式を変形し
てなる
【数18】 を最小とする変数Kijを求めることにより求めることが
できる。
【0030】ここで(18)式が最小となるのは、
【数19】 を満たす場合であることにより、
【数20】 において、i=1、2……n、j=1、2……nと変化
させ、標準的な照明でのカメラ出力Vki等の値を計算す
ると、n2 個の変数Kijを含むn2 個の方程式が得られ
る。この方程式を連立方程式として解いて得られる変数
Kijを用いても上述と同様の効果を得ることができる。
【0031】さらに上述の実施例においては、カメラ出
力として三原色信号の場合について述べたが、本発明は
これに限らず、他の映像信号を入力する場合にも広く適
用し得る。
【0032】さらに上述の実施例においては、画像デー
タ及び分光分布データの記憶媒体であるメモリ3として
光磁気デイスクを用いる場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、メモリカード等に適用しても良い。
【0033】さらに上述の実施例においては、本発明を
電子スチルカメラに適用する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、被写体の画像情報を画像データと
して記憶するビデオカメラ等の電子カメラにも広く適用
し得る。
【0034】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、被写体の
画像データに加えて撮影時における照明の分光分布を測
定することにより、標準的な照明のもとで被写体が撮影
されなかつた場合でも、当該分光分布に基づいて画像デ
ータを補正することにより、標準的な照明のもとでの画
像データを容易に得ることができ、色再現性を従来に比
して一段と向上することができる。また撮影時の照明の
分光分布と撮影した被写体の画像デ−タを記憶しておく
ことにより、撮影後、任意の分光分布の照明のもとでの
画像データが必要な場合にも、撮影時の画像データを容
易に補正して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子カメラの一実施例を示すブロ
ツク図である。
【図2】その処理手順の説明に供するフローチヤートで
ある。
【符号の説明】
1……電子スチルカメラ、2……撮像部、3……アナロ
グ/デイジタル変換回路、4……分光測定部、6……C
PU、7……インターフエース部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 香 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニ ー株式会社内 (72)発明者 大漁 明 東京都品川区北品川6丁目7番35号ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−256465(JP,A) 特開 平3−38986(JP,A) 特開 昭57−185778(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 9/04 H04N 9/73 H04N 5/781

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮影した画像情報を電子的処理により記録
    媒体に記録する電子カメラにおいて、 撮影時の光源の分光分布情報を測定する分光分布測定手
    段と、 上記画像情報を記憶する第1の記憶手段と、 上記分光分布情報を記憶する第2の記憶手段と、 上記第2の記憶手段に格納されている上記分光分布情報
    に基づいてカラーバランスの補正係数を求め、上記第1
    の記憶手段に格納されている上記画像情報のカラーバラ
    ンスを補正してなる補正画像情報を求める画像処理手段
    とを具え、撮影時の選択により、上記補正画像情報又は
    上記第1及び第2の記憶手段に格納される上記画像情報
    及び上記分光分布情報のいずれかを上記記録媒体に記録
    することを特徴とする電子カメラ。
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