JP3821729B2 - デジタルカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影画像のホワイトバランスを自動調整する機能を備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する機能を備えたデジタルカメラにおいては、被写体の色相（ＲＧＢ情報）に基づいて撮影シーンを判別し、その判別結果に応じてホワイトバランスを自動調整していた。
【０００３】
しかし、被写体の色相だけに基づいて撮影シーンの判別を行ったのでは、被写体の色温度分布が不均一の場合や、被写体が単一色あるいは同系色の物体の場合に、撮影シーンの誤判別が生じ易く、ホワイトバランスを誤調整してしまうことが多かった。その結果、ホワイトバランスずれによるカラーフェリアが生じていた。
【０００４】
そこで、特開２０００−２２４６０８号公報記載の発明においては、被写体の色相と明度とに基づいて、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別することにより、撮影シーンの誤判別とホワイトバランスずれを防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２０００−２２４６０８号公報記載の発明では、比較的明るい場所での撮影の場合には撮影シーンを正確に判別することができるが、暗い場所での撮影の場合には、撮影シーンを誤判別してしまうことがある。たとえば、外光があまり差し込まない暗い森や林の中で緑の草木を背景にして撮影を行った場合、屋外の撮影シーンであるにもかかわらず、屋内の撮影シーンと誤判別されてしまう。このような撮影シーンの誤判別は、草木の葉など植物の緑と屋内照明に使用されるの白色蛍光灯の発光色の色温度（明度、色相）が近いことに起因して生じる。
【０００６】
その結果、屋外撮影であるにもかかわらず、屋内撮影に適したホワイトバランス調整がなされる。これは緑の葉などをグレーにホワイトバランス調整してしまうことを意味する。このようにホワイトバランスがずれた状態で緑色植物を背景にして人物の撮影を行うと、緑色植物の色はグレーじみた色になり、肌色はマゼンタじみた色になって、色の再現性が非常に悪くなる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、暗い森や林の中など、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別するおそれのある場合においても、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能なデジタルカメラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被写体の明度を検出する明度検出手段と、前記被写体の画像を複数のエリアに分割して各エリアの色相を検出する色相検出手段と、前記明度検出手段により得られた明度データと前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データとに基づいて撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する屋外屋内判別手段と、前記屋外屋内判別手段により屋内のシーンと判別された場合に、前記明度データと前記色相データとに基づいて前記被写体の色温度を判別する色温度判別手段と、前記色温度判別手段により白色蛍光灯の発光色の色温度と判別された場合に、前記各エリアの色相データのＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における分布に応じて、前記被写体の色相が緑であるか否かを判別する緑判別手段と、前記緑判別手段により前記被写体の色相が緑であると判別された場合に、前記ホワイトバランス調整手段によるホワイトバランス調整の度合いを弱くするホワイトバランスずれ補正手段と、を備えたデジタルカメラを提供する。
【０００９】
ここで、Ｒ／ＧはＲ（赤）成分の信号強度とＧ（緑）成分の信号強度との比、Ｂ／ＧはＢ（青）成分の信号強度とＧ（緑）成分の信号強度との比である。Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標は、Ｒ／Ｇをｘ軸（横軸）、Ｂ／Ｇをｙ軸（縦軸）にとった座標である。
【００１０】
上記のように構成した本発明のデジタルカメラは、屋外屋内判別手段により撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合、色温度判別手段により被写体の色温度を判別する。その結果、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色に近い色温度（４０００度付近）であると判別された場合、緑判別手段によりその被写体の色相が緑であるか否かを判別する。その結果、緑であると判別された場合、ホワイトバランスずれ補正手段によりホワイトバランス調整の度合いを弱くする。例えば、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度と判別された場合に、その被写体の色相が緑であるか否かを判別し、植物の緑であると判別された場合には、屋内撮影に適したホワイトバランスよりも弱くし、屋外撮影における適切なホワイトバランス調整を行うようにする。
【００１１】
これにより、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別してしまうおそれがある場合でも、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能であり、撮影画像の色再現性が悪化してしまうことを防げる。
【００１２】
また、前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データからＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きを求め、その傾きに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することが望ましい。
【００１３】
上記構成では、緑判別手段において、各エリアの色相データからＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きによって、例えば傾きが正（右上がり）の場合は緑であり、負（右下がり）の場合は白色蛍光灯の発光色であると判別する。これにより、暗い屋外での植物の緑など、色相の判別を誤り易いものであっても正確に判別が可能である。
【００１４】
また、前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データを彩度データに変換し、緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域に入るデータの個数から前記被写体の彩度を判定し、その判定結果と前記傾きとに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することが望ましい。
【００１５】
前述のＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きに基づいて被写体の色相が緑であるか否かを判別するのみでは、緑色の光源（水銀灯など）の下で撮影を行った場合に、被写体の色相を全て緑であると誤判別してしまう可能性がある。そこで、緑判別手段において、各エリアの色相データを彩度データ（Ｌａｂ空間データ、ＹＣｒＣｂ空間データなど）に変換し、緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域に入るエリアの色相データの個数から被写体の彩度を判定し、この判定結果と前記傾きとに基づいて、被写体の色相が緑であるか否かを判別する。これにより、暗い屋外での植物の緑と水銀灯などの緑色光源下での灰色など、色相の判別を誤り易いものであっても彩度の違いによってさらに正確に判別すること可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラの機能的構成を例示するブロック図である。
【００１７】
本実施の形態のデジタルカメラにおいて、撮影レンズ１１及び絞り１２を介して固体撮像装置（ＣＣＤ）１３の受光面に結像された被写体像は、固体撮像装置（ＣＣＤ）１３の各素子で光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換され蓄積される。各素子に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ駆動回路１４から与えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。ＣＣＤ１３は、蓄積した信号電荷をシャッタゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００１８】
ＣＣＤ１３から順次読み出された電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１５に送られ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６に送られる。Ａ／Ｄ変換器１６は、ＣＤＳ回路１５から順次与えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号を１０ビット（０〜１０２３）のデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。なお、ＣＣＤ駆動回路１４、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６は、タイミング発生回路１７から与えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器１６から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、積算回路３５を経てＣＰＵ１９へ送られるとともに、一旦メモリ１８に格納された後、デジタル信号処理回路２０および明度・色相検出回路５０に送られる。積算回路３５とＣＰＵ１９との間には乗算器５３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂが設けられており、乗算器５３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂには、機器のバラツキを調整するための調整ゲイン値が入力されるようになっている。
【００２０】
デジタル信号処理回路２０は、同時化回路２１、ホワイトバランス調整回路２２、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を備えて構成されている。同時化回路２１は、メモリ１８から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路２２に出力する。
【００２１】
ホワイトバランス調整回路２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに加えられる。乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの他の入力には、ホワイトバランスずれ補正回路３０からゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが加えられており、乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によってホワイトバランス調整されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号をガンマ補正回路２３に出力する。
【００２２】
ガンマ補正回路２３は、ホワイトバランス調整されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、また、１０ビットの信号が８ビットの信号となるように変更し、ＹＣ信号作成回路２４に出力する。ＹＣ信号作成回路２４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から明度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの明度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ２５に格納される。撮影時にメモリ２５に格納されたＹＣ信号は、図示しない圧縮回路によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、メモリカードなどの記録媒体に記録される。
【００２３】
明度・色相検出回路５０は、メモリ１８から読み出されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から被写体画像を複数エリアに小分割（ここでは６４×６４分割とする。）した各エリアの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）を作成して屋外屋内判別回路７０に与える。
【００２４】
屋外屋内判別回路７０は、明度・色相検出回路５０からの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）に基づいて、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別し、その判別結果（撮影シーン判別結果）をホワイトバランスずれ補正回路３０および色温度判別回路６０に与える。色温度判別回路６０へは、撮影シーン判別結果とともに明度・色相検出回路５０からの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）が与えられる。
【００２５】
色温度判別回路６０は、屋外屋内判別回路７０により撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合に、色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）に基づいて被写体の色温度を７０００から２０００度の範囲で判別し、その結果を緑判別回路４０に送る。
【００２６】
緑判別回路４０は、色温度判別回路６０により、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）と判別された場合に、明度・色相検出回路５０により得られた被写体画像の各エリアの色相データに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別する。緑判別回路４０における判別処理および彩度データ作成処理の内容については後で詳しく説明する。
【００２７】
ホワイトバランスずれ補正回路３０には、屋内屋外判別回路７０から撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかの判別結果が入力されるとともに、緑判別回路４０から撮影シーン判別結果に応じた補正値が入力される。ホワイトバランスずれ補正回路３０は、撮影シーン判別結果に応じてゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを決定し、そのゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを緑判別回路４０から与えられた補正値に応じて補正した後、ホワイトバランス調整回路２２に与える。補正値は、撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合におけるゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇの補正の度合いを示す。撮影シーンが屋外のシーンであると判別された場合の補正値は０である。したがって、その場合は、撮影シーン判別結果に応じて決定されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇがそのままホワイトバランス調整回路２２に与えられる。
【００２８】
緑判別回路４０は、第１判別処理部４１、第２判別処理部４２および最終判定部４５を有している。第１判別処理部４１は、色温度判別回路６０によって色温度が４０００度付近と判断された被写体画像に対して、各エリアの色相データ（ＲＧＢ）から図３に示すＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きを求め、得られた傾きに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別し、その判別結果を最終判定部４５に送る。
【００２９】
その際、緑判別回路４０は、まず、被写体画像を小分割した６４×６４個の色相データ（ＲＧＢ）のうちの何個が図３のＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上の緑検出枠８１に入るかを調べ、所定数以上であれば、被写体の色相が緑であると判別する。そして、最小２乗法を用いてＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における６４×６４個の色相データ（ＲＧＢ）の分布近似直線の傾きを求め、分布例Ｄ１のように傾きが正であれば被写体の色相が植物の緑であると判別し、分布例Ｄ２のように傾きが負であれば白色蛍光灯の発光色であると判別する。
【００３０】
撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別されるようなシーンは多くの場合青味の強い色相データ（ＲＧＢ）を多く含んでいるので、色相データ（ＲＧＢ）はＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上のＢ／Ｇ値の大きいところからＲ／Ｇ値、Ｂ／Ｇ値がともに小さいところに分布する。したがって、このような撮影シーンの誤判別が起こるケースでは、色相分布近似直線の傾きは正になる。一方、撮影シーンが屋内のシーンである場合、光源に使用される白色蛍光灯の発光色は黄色味が非常に強いので、色相データ（ＲＧＢ）は緑検出枠８１内からＲ／Ｇ値が１に近くＢ／Ｇ値が非常に小さいところまで分布する傾向がある。したがって、この場合は色相分布近似直線の傾きは負になる。このように、色相分布近似直線の傾きから、被写体の色相が植物の緑であるか白色蛍光灯の発光色であるかを判別することができる。
【００３１】
第２判別処理部４２は、図２に示すように、Ｌａｂ変換部４３と領域判定部４４とを有している。Ｌａｂ変換部４３は、色温度判別回路６０から送られてきた色相データ（ＲＧＢ）を彩度データ（Ｌａｂ）に変換して領域判定部４４に与える。領域判定部４４は、図４に示すＬａｂ空間座標上の植物の緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域８２に入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数すなわちエリアの個数から被写体の彩度を求め、その結果を最終判定部４５に送る。
【００３２】
最終判定部４５は、第１判別処理部４１による被写体の色相が植物の緑であるか否かの判別結果と、第２判別処理部４２により求められた被写体の彩度とに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断し、被写体の彩度に応じた補正値をホワイトバランスずれ補正回路３０に与える。
【００３３】
図４に示すように、Ｌａｂ空間座標上の植物の緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域８２は彩度が低めのＡ領域と彩度が高めのＢ領域とからなる。領域判定部４４から最終判定部４５へは、被写体の彩度に関する情報としてＡ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数情報が送られる。最終判定部４５は、Ａ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数の割合に応じて補正値を決定する。すなわち、Ａ領域に所定数以上入った場合にはその数に比例してホワイトバランス調整の度合いを強めるように補正値を決定し、Ｂ領域に所定数以上入った場合にはその数に比例してホワイトバランス調整の度合いを弱めるように補正値を決定する。
【００３４】
ＣＰＵ１９は、シャッタボタン等を含むカメラ操作部３１からの入力に基づいて各回路を統括制御し、オートフォーカス制御、自動露光制御などの一連の制御を実行してこのデジタルカメラの撮影動作を制御する。
【００３５】
カメラ操作部３１には撮影モード選択ダイヤルが設けられている。撮影モード選択ダイヤルを操作することにより、撮影シーンをデジタルカメラが自動判別して撮影を行うシーン自動判別モードと、撮影シーンをユーザが自分で設定して撮影を行うマニュアル撮影モードのいずれか一方を選択できるようになっている。マニュアル撮影モードでは、さらに山のシーンの撮影に適した山モードを選択できるようになっている。山モードではあらかじめ植物の緑をきれいに見せることができるように設定されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、ＢｇがＣＰＵ１９からホワイトバランス調整回路２２に与えられるため、カラーフェリア現象が起こることはない。
【００３６】
次に、上記のように構成されたデジタルカメラの動作について図５のフローチャートに従って説明する。
【００３７】
この実施の形態のデジタルカメラは、シーン自動判別モードで撮影操作がなされると、撮影を実行するとともに（ステップＳ１）、屋外屋内判別回路７０にて撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する（ステップＳ２）。撮影シーン判別結果はホワイトバランス制御回路３０と色温度判別回路６０とに送られる。屋外のシーンであると判別された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、色温度判別回路６０は色温度判別を行わず、屋外屋内判別回路７０から受け取った撮影シーン判別結果を緑判別回路４０に渡す。撮影シーン判別結果を受け取った緑判別回路４０は補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。その結果、ホワイトバランス制御回路３０内で屋外撮影シーン用に生成されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇがそのままホワイトバランス調整回路２２に与えられる。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋外撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ３）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００３８】
撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合は（ステップＳ２でＮｏ）、色温度判別回路６０にて被写体の色温度が判別される（ステップＳ４）。その結果、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）ではないと判別された場合（ステップＳ４でＮｏ）、緑判別回路４０は判別処理を行わず、補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００３９】
被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）であると判別された場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、緑判別回路４０は第１判別処理部４１にて、Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きの正負から被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別するとともに（ステップＳ６）、第２判別処理部４２にて、緑検出領域８２（ステップ図４）のＡ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数を求める彩度判別処理を行い（ステップＳ７）、それぞれの結果を最終判定部４５に与える。
【００４０】
最終判定部４５は、第１判別処理部４１にて植物の緑と判別されなかった場合、すなわち色相分布近似直線の傾きが負であると判別された場合には（ステップＳ８でＮｏ）、被写体の色相が植物の緑ではないと最終的に判断し、補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４１】
第１判別処理部４１にて植物の緑と判別された場合、すなわち色相分布近似直線の傾きが正であると判別された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、判断部４５は、彩度判別処理（ステップＳ７）の結果に基づいて被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断する（ステップＳ８）。ここで被写体の色相が植物の緑ではないと最終的に判断された場合も（ステップＳ８でＮｏ）、判断部４５から補正値０を示す信号がホワイトバランス制御回路３０に与えられる。そして、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４２】
最終判定部４５は、被写体の色相が植物の緑であると最終的に判断した場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、被写体の彩度に応じた補正値をホワイトバランスずれ補正回路３０に与える。この補正値は、被写体の彩度が大きいほど、すなわち被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、緑色の光源の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるよう決定される。
【００４３】
ホワイトバランスずれ補正回路３０は、まず屋内撮影シーン用のゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを生成し、そのゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを緑判別回路４０の最終判定部４５から受け取った補正値に応じて補正した後、ホワイトバランス調整回路２２に与える。すなわち、この場合、撮影された被写体画像に対して、ホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされるが、その際、緑判別回路４０から受け取った補正値に応じて、被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、水銀灯の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるように、ゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが補正される。そして、補正されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇに応じてホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整（彩度に応じたホワイトバランス調整）がなされた後（ステップＳ９）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４４】
このように上記実施の形態では、屋外屋内判別回路７０にて撮影シーンが屋内であると判別された場合であっても、色温度判別回路６０にて被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）であると判別された場合には、緑判別回路４０にてその被写体の色相が植物の緑であるか否かを更に判別し、その結果、植物の緑であると判別された場合、ホワイトバランスずれ補正回路３０によってホワイトバランス調整の度合いを屋内撮影用のホワイトバランス調整の度合いよりも弱くするようにした。これにより、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別してしまった場合でも、屋外の植物の緑を屋内照明に使用される白色蛍光灯の発光色と誤認することを防止でき、色の再現性を悪化させないようにホワイトバランスを自動調整して撮影を行うことができる。
【００４５】
よって、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別してその判別結果に応じてホワイトバランスを自動調整する場合に、屋外の植物の緑のシーンを屋内のシーンであると誤判別したことに起因するカラーフェリアを防止できる。
【００４６】
しかも、上記実施の形態では、緑判別回路４０内の第１判定処理部４１にて被写体の各エリアの色相データから求めたＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きに基づいて被写体の色相が植物の緑であるか否かを判定するとともに、第２判定処理部４２にて被写体の彩度を求め、両判定処理部４１、４２の判定結果に基づいて、最終判定部４５にて被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断するようにしたので、緑色の光源の発光色を植物の緑であると誤判別してしまうのを防止できる。
【００４７】
さらに、上記実施の形態では、被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、水銀灯の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるようにしたので、極めて良好な色再現性を実現できる。
【００４８】
なお、上記の実施の形態のデジタルカメラは、カラーフェリア現象の発生を防止するための専用の回路、すなわちホワイトバランスずれ補正回路３０、緑判別回路４０、明度・色相検出回路５０、色温度判別回路６０および屋外屋内判別回路７０を備えているが、これらの回路の機能をＣＰＵ１９によって実現するようにしてもよい。
【００４９】
また、緑色の光源下で撮影が行われることを考慮しないならば、緑判別回路４０内の第２判定処理部４２および最終判定部４５は省略してもよい。すなわち、緑判別回路４０に第１判定処理部４１の機能だけを持たせるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、暗い森や林の中など、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別するおそれのある場合においても、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能なデジタルカメラを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラの機能的構成を例示するブロック図である。
【図２】図１中の第２判別処理部の構成例を示すブロック図である。
【図３】Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における各種光源の発光色や各種被写体の色相検出枠を示した図である。
【図４】色の彩度を示すＬａｂ空間座標上における緑検出領域を示した図である。
【図５】図１のデジタルカメラの動作内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１８ メモリ
１９ ＣＰＵ
２０ デジタル信号処理回路
２２ ホワイトバランス調整回路
３０ ホワイトバランスずれ補正回路
３５ 積算回路
４０ 緑判別回路
４１ 第１判別処理部
４２ 第２判別処理部
４５ 最終判定部
４３ Ｌａｂ変換部
４４ 領域判定部
５０ 明度・色相検出回路
６０ 色温度判別回路
７０ 屋外屋内判別回路
８１ 緑検出枠
８２ 緑検出領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影画像のホワイトバランスを自動調整する機能を備えたデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する機能を備えたデジタルカメラにおいては、被写体の色相（ＲＧＢ情報）に基づいて撮影シーンを判別し、その判別結果に応じてホワイトバランスを自動調整していた。
【０００３】
しかし、被写体の色相だけに基づいて撮影シーンの判別を行ったのでは、被写体の色温度分布が不均一の場合や、被写体が単一色あるいは同系色の物体の場合に、撮影シーンの誤判別が生じ易く、ホワイトバランスを誤調整してしまうことが多かった。その結果、ホワイトバランスずれによるカラーフェリアが生じていた。
【０００４】
そこで、特開２０００−２２４６０８号公報記載の発明においては、被写体の色相と明度とに基づいて、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別することにより、撮影シーンの誤判別とホワイトバランスずれを防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２０００−２２４６０８号公報記載の発明では、比較的明るい場所での撮影の場合には撮影シーンを正確に判別することができるが、暗い場所での撮影の場合には、撮影シーンを誤判別してしまうことがある。たとえば、外光があまり差し込まない暗い森や林の中で緑の草木を背景にして撮影を行った場合、屋外の撮影シーンであるにもかかわらず、屋内の撮影シーンと誤判別されてしまう。このような撮影シーンの誤判別は、草木の葉など植物の緑と屋内照明に使用されるの白色蛍光灯の発光色の色温度（明度、色相）が近いことに起因して生じる。
【０００６】
その結果、屋外撮影であるにもかかわらず、屋内撮影に適したホワイトバランス調整がなされる。これは緑の葉などをグレーにホワイトバランス調整してしまうことを意味する。このようにホワイトバランスがずれた状態で緑色植物を背景にして人物の撮影を行うと、緑色植物の色はグレーじみた色になり、肌色はマゼンタじみた色になって、色の再現性が非常に悪くなる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、暗い森や林の中など、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別するおそれのある場合においても、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能なデジタルカメラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被写体の明度を検出する明度検出手段と、前記被写体の画像を複数のエリアに分割して各エリアの色相を検出する色相検出手段と、前記明度検出手段により得られた明度データと前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データとに基づいて撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する屋外屋内判別手段と、前記屋外屋内判別手段により屋内のシーンと判別された場合に、前記明度データと前記色相データとに基づいて前記被写体の色温度を判別する色温度判別手段と、前記色温度判別手段により白色蛍光灯の発光色の色温度と判別された場合に、前記各エリアの色相データのＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における分布に応じて、前記被写体の色相が緑であるか否かを判別する緑判別手段と、前記緑判別手段により前記被写体の色相が緑であると判別された場合に、前記ホワイトバランス調整手段によるホワイトバランス調整の度合いを弱くするホワイトバランスずれ補正手段と、を備えたデジタルカメラを提供する。
【０００９】
ここで、Ｒ／ＧはＲ（赤）成分の信号強度とＧ（緑）成分の信号強度との比、Ｂ／ＧはＢ（青）成分の信号強度とＧ（緑）成分の信号強度との比である。Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標は、Ｒ／Ｇをｘ軸（横軸）、Ｂ／Ｇをｙ軸（縦軸）にとった座標である。
【００１０】
上記のように構成した本発明のデジタルカメラは、屋外屋内判別手段により撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合、色温度判別手段により被写体の色温度を判別する。その結果、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色に近い色温度（４０００度付近）であると判別された場合、緑判別手段によりその被写体の色相が緑であるか否かを判別する。その結果、緑であると判別された場合、ホワイトバランスずれ補正手段によりホワイトバランス調整の度合いを弱くする。例えば、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度と判別された場合に、その被写体の色相が緑であるか否かを判別し、植物の緑であると判別された場合には、屋内撮影に適したホワイトバランスよりも弱くし、屋外撮影における適切なホワイトバランス調整を行うようにする。
【００１１】
これにより、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別してしまうおそれがある場合でも、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能であり、撮影画像の色再現性が悪化してしまうことを防げる。
【００１２】
また、前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データからＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きを求め、その傾きに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することが望ましい。
【００１３】
上記構成では、緑判別手段において、各エリアの色相データからＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きによって、例えば傾きが正（右上がり）の場合は緑であり、負（右下がり）の場合は白色蛍光灯の発光色であると判別する。これにより、暗い屋外での植物の緑など、色相の判別を誤り易いものであっても正確に判別が可能である。
【００１４】
また、前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データを彩度データに変換し、緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域に入るデータの個数から前記被写体の彩度を判定し、その判定結果と前記傾きとに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することが望ましい。
【００１５】
前述のＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きに基づいて被写体の色相が緑であるか否かを判別するのみでは、緑色の光源（水銀灯など）の下で撮影を行った場合に、被写体の色相を全て緑であると誤判別してしまう可能性がある。そこで、緑判別手段において、各エリアの色相データを彩度データ（Ｌａｂ空間データ、ＹＣｒＣｂ空間データなど）に変換し、緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域に入るエリアの色相データの個数から被写体の彩度を判定し、この判定結果と前記傾きとに基づいて、被写体の色相が緑であるか否かを判別する。これにより、暗い屋外での植物の緑と水銀灯などの緑色光源下での灰色など、色相の判別を誤り易いものであっても彩度の違いによってさらに正確に判別すること可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラの機能的構成を例示するブロック図である。
【００１７】
本実施の形態のデジタルカメラにおいて、撮影レンズ１１及び絞り１２を介して固体撮像装置（ＣＣＤ）１３の受光面に結像された被写体像は、固体撮像装置（ＣＣＤ）１３の各素子で光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換され蓄積される。各素子に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ駆動回路１４から与えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。ＣＣＤ１３は、蓄積した信号電荷をシャッタゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００１８】
ＣＣＤ１３から順次読み出された電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１５に送られ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６に送られる。Ａ／Ｄ変換器１６は、ＣＤＳ回路１５から順次与えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号を１０ビット（０〜１０２３）のデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。なお、ＣＣＤ駆動回路１４、ＣＤＳ回路１５及びＡ／Ｄ変換器１６は、タイミング発生回路１７から与えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器１６から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、積算回路３５を経てＣＰＵ１９へ送られるとともに、一旦メモリ１８に格納された後、デジタル信号処理回路２０および明度・色相検出回路５０に送られる。積算回路３５とＣＰＵ１９との間には乗算器５３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂが設けられており、乗算器５３６Ｒ、３６Ｇ、３６Ｂには、機器のバラツキを調整するための調整ゲイン値が入力されるようになっている。
【００２０】
デジタル信号処理回路２０は、同時化回路２１、ホワイトバランス調整回路２２、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を備えて構成されている。同時化回路２１は、メモリ１８から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路２２に出力する。
【００２１】
ホワイトバランス調整回路２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂに加えられる。乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂの他の入力には、ホワイトバランスずれ補正回路３０からゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが加えられており、乗算器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によってホワイトバランス調整されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号をガンマ補正回路２３に出力する。
【００２２】
ガンマ補正回路２３は、ホワイトバランス調整されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'信号が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、また、１０ビットの信号が８ビットの信号となるように変更し、ＹＣ信号作成回路２４に出力する。ＹＣ信号作成回路２４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から明度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの明度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ２５に格納される。撮影時にメモリ２５に格納されたＹＣ信号は、図示しない圧縮回路によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、メモリカードなどの記録媒体に記録される。
【００２３】
明度・色相検出回路５０は、メモリ１８から読み出されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から被写体画像を複数エリアに小分割（ここでは６４×６４分割とする。）した各エリアの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）を作成して屋外屋内判別回路７０に与える。
【００２４】
屋外屋内判別回路７０は、明度・色相検出回路５０からの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）に基づいて、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別し、その判別結果（撮影シーン判別結果）をホワイトバランスずれ補正回路３０および色温度判別回路６０に与える。色温度判別回路６０へは、撮影シーン判別結果とともに明度・色相検出回路５０からの色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）が与えられる。
【００２５】
色温度判別回路６０は、屋外屋内判別回路７０により撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合に、色相データ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）および明度データ（Ｙ）に基づいて被写体の色温度を７０００から２０００度の範囲で判別し、その結果を緑判別回路４０に送る。
【００２６】
緑判別回路４０は、色温度判別回路６０により、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）と判別された場合に、明度・色相検出回路５０により得られた被写体画像の各エリアの色相データに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別する。緑判別回路４０における判別処理および彩度データ作成処理の内容については後で詳しく説明する。
【００２７】
ホワイトバランスずれ補正回路３０には、屋内屋外判別回路７０から撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかの判別結果が入力されるとともに、緑判別回路４０から撮影シーン判別結果に応じた補正値が入力される。ホワイトバランスずれ補正回路３０は、撮影シーン判別結果に応じてゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを決定し、そのゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを緑判別回路４０から与えられた補正値に応じて補正した後、ホワイトバランス調整回路２２に与える。補正値は、撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合におけるゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇの補正の度合いを示す。撮影シーンが屋外のシーンであると判別された場合の補正値は０である。したがって、その場合は、撮影シーン判別結果に応じて決定されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇがそのままホワイトバランス調整回路２２に与えられる。
【００２８】
緑判別回路４０は、第１判別処理部４１、第２判別処理部４２および最終判定部４５を有している。第１判別処理部４１は、色温度判別回路６０によって色温度が４０００度付近と判断された被写体画像に対して、各エリアの色相データ（ＲＧＢ）から図３に示すＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きを求め、得られた傾きに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別し、その判別結果を最終判定部４５に送る。
【００２９】
その際、緑判別回路４０は、まず、被写体画像を小分割した６４×６４個の色相データ（ＲＧＢ）のうちの何個が図３のＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上の緑検出枠８１に入るかを調べ、所定数以上であれば、被写体の色相が緑であると判別する。そして、最小２乗法を用いてＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における６４×６４個の色相データ（ＲＧＢ）の分布近似直線の傾きを求め、分布例Ｄ１のように傾きが正であれば被写体の色相が植物の緑であると判別し、分布例Ｄ２のように傾きが負であれば白色蛍光灯の発光色であると判別する。
【００３０】
撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別されるようなシーンは多くの場合青味の強い色相データ（ＲＧＢ）を多く含んでいるので、色相データ（ＲＧＢ）はＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上のＢ／Ｇ値の大きいところからＲ／Ｇ値、Ｂ／Ｇ値がともに小さいところに分布する。したがって、このような撮影シーンの誤判別が起こるケースでは、色相分布近似直線の傾きは正になる。一方、撮影シーンが屋内のシーンである場合、光源に使用される白色蛍光灯の発光色は黄色味が非常に強いので、色相データ（ＲＧＢ）は緑検出枠８１内からＲ／Ｇ値が１に近くＢ／Ｇ値が非常に小さいところまで分布する傾向がある。したがって、この場合は色相分布近似直線の傾きは負になる。このように、色相分布近似直線の傾きから、被写体の色相が植物の緑であるか白色蛍光灯の発光色であるかを判別することができる。
【００３１】
第２判別処理部４２は、図２に示すように、Ｌａｂ変換部４３と領域判定部４４とを有している。Ｌａｂ変換部４３は、色温度判別回路６０から送られてきた色相データ（ＲＧＢ）を彩度データ（Ｌａｂ）に変換して領域判定部４４に与える。領域判定部４４は、図４に示すＬａｂ空間座標上の植物の緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域８２に入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数すなわちエリアの個数から被写体の彩度を求め、その結果を最終判定部４５に送る。
【００３２】
最終判定部４５は、第１判別処理部４１による被写体の色相が植物の緑であるか否かの判別結果と、第２判別処理部４２により求められた被写体の彩度とに基づいて、被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断し、被写体の彩度に応じた補正値をホワイトバランスずれ補正回路３０に与える。
【００３３】
図４に示すように、Ｌａｂ空間座標上の植物の緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域８２は彩度が低めのＡ領域と彩度が高めのＢ領域とからなる。領域判定部４４から最終判定部４５へは、被写体の彩度に関する情報としてＡ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数情報が送られる。最終判定部４５は、Ａ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数の割合に応じて補正値を決定する。すなわち、Ａ領域に所定数以上入った場合にはその数に比例してホワイトバランス調整の度合いを強めるように補正値を決定し、Ｂ領域に所定数以上入った場合にはその数に比例してホワイトバランス調整の度合いを弱めるように補正値を決定する。
【００３４】
ＣＰＵ１９は、シャッタボタン等を含むカメラ操作部３１からの入力に基づいて各回路を統括制御し、オートフォーカス制御、自動露光制御などの一連の制御を実行してこのデジタルカメラの撮影動作を制御する。
【００３５】
カメラ操作部３１には撮影モード選択ダイヤルが設けられている。撮影モード選択ダイヤルを操作することにより、撮影シーンをデジタルカメラが自動判別して撮影を行うシーン自動判別モードと、撮影シーンをユーザが自分で設定して撮影を行うマニュアル撮影モードのいずれか一方を選択できるようになっている。マニュアル撮影モードでは、さらに山のシーンの撮影に適した山モードを選択できるようになっている。山モードではあらかじめ植物の緑をきれいに見せることができるように設定されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、ＢｇがＣＰＵ１９からホワイトバランス調整回路２２に与えられるため、カラーフェリア現象が起こることはない。
【００３６】
次に、上記のように構成されたデジタルカメラの動作について図５のフローチャートに従って説明する。
【００３７】
この実施の形態のデジタルカメラは、シーン自動判別モードで撮影操作がなされると、撮影を実行するとともに（ステップＳ１）、屋外屋内判別回路７０にて撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する（ステップＳ２）。撮影シーン判別結果はホワイトバランス制御回路３０と色温度判別回路６０とに送られる。屋外のシーンであると判別された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、色温度判別回路６０は色温度判別を行わず、屋外屋内判別回路７０から受け取った撮影シーン判別結果を緑判別回路４０に渡す。撮影シーン判別結果を受け取った緑判別回路４０は補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。その結果、ホワイトバランス制御回路３０内で屋外撮影シーン用に生成されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇがそのままホワイトバランス調整回路２２に与えられる。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋外撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ３）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００３８】
撮影シーンが屋内のシーンであると判別された場合は（ステップＳ２でＮｏ）、色温度判別回路６０にて被写体の色温度が判別される（ステップＳ４）。その結果、被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）ではないと判別された場合（ステップＳ４でＮｏ）、緑判別回路４０は判別処理を行わず、補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００３９】
被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）であると判別された場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、緑判別回路４０は第１判別処理部４１にて、Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きの正負から被写体の色相が植物の緑であるか否かを判別するとともに（ステップＳ６）、第２判別処理部４２にて、緑検出領域８２（ステップ図４）のＡ領域、Ｂ領域、それ以外の領域のそれぞれに入った彩度データ（Ｌａｂ）の個数を求める彩度判別処理を行い（ステップＳ７）、それぞれの結果を最終判定部４５に与える。
【００４０】
最終判定部４５は、第１判別処理部４１にて植物の緑と判別されなかった場合、すなわち色相分布近似直線の傾きが負であると判別された場合には（ステップＳ８でＮｏ）、被写体の色相が植物の緑ではないと最終的に判断し、補正値０を示す信号をホワイトバランス制御回路３０に与える。この場合、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４１】
第１判別処理部４１にて植物の緑と判別された場合、すなわち色相分布近似直線の傾きが正であると判別された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、判断部４５は、彩度判別処理（ステップＳ７）の結果に基づいて被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断する（ステップＳ８）。ここで被写体の色相が植物の緑ではないと最終的に判断された場合も（ステップＳ８でＮｏ）、判断部４５から補正値０を示す信号がホワイトバランス制御回路３０に与えられる。そして、撮影された被写体画像はホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされた後（ステップＳ５）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４２】
最終判定部４５は、被写体の色相が植物の緑であると最終的に判断した場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、被写体の彩度に応じた補正値をホワイトバランスずれ補正回路３０に与える。この補正値は、被写体の彩度が大きいほど、すなわち被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、緑色の光源の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるよう決定される。
【００４３】
ホワイトバランスずれ補正回路３０は、まず屋内撮影シーン用のゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを生成し、そのゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇを緑判別回路４０の最終判定部４５から受け取った補正値に応じて補正した後、ホワイトバランス調整回路２２に与える。すなわち、この場合、撮影された被写体画像に対して、ホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整がなされるが、その際、緑判別回路４０から受け取った補正値に応じて、被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、水銀灯の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるように、ゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが補正される。そして、補正されたゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇに応じてホワイトバランス調整回路２２にて屋内撮影シーン用のホワイトバランス調整（彩度に応じたホワイトバランス調整）がなされた後（ステップＳ９）、ガンマ補正回路２３、ＹＣ信号作成回路２４およびメモリ２５を経て、メモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ１０）。
【００４４】
このように上記実施の形態では、屋外屋内判別回路７０にて撮影シーンが屋内であると判別された場合であっても、色温度判別回路６０にて被写体の色温度が白色蛍光灯の発光色と植物の緑との中間の色温度（４０００度付近）であると判別された場合には、緑判別回路４０にてその被写体の色相が植物の緑であるか否かを更に判別し、その結果、植物の緑であると判別された場合、ホワイトバランスずれ補正回路３０によってホワイトバランス調整の度合いを屋内撮影用のホワイトバランス調整の度合いよりも弱くするようにした。これにより、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別してしまった場合でも、屋外の植物の緑を屋内照明に使用される白色蛍光灯の発光色と誤認することを防止でき、色の再現性を悪化させないようにホワイトバランスを自動調整して撮影を行うことができる。
【００４５】
よって、撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別してその判別結果に応じてホワイトバランスを自動調整する場合に、屋外の植物の緑のシーンを屋内のシーンであると誤判別したことに起因するカラーフェリアを防止できる。
【００４６】
しかも、上記実施の形態では、緑判別回路４０内の第１判定処理部４１にて被写体の各エリアの色相データから求めたＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きに基づいて被写体の色相が植物の緑であるか否かを判定するとともに、第２判定処理部４２にて被写体の彩度を求め、両判定処理部４１、４２の判定結果に基づいて、最終判定部４５にて被写体の色相が植物の緑であるか否かを最終的に判断するようにしたので、緑色の光源の発光色を植物の緑であると誤判別してしまうのを防止できる。
【００４７】
さらに、上記実施の形態では、被写体の色相が植物の緑である可能性が高く、水銀灯の発光色である可能性が低いほど、ホワイトバランス調整の度合いを弱めるようにしたので、極めて良好な色再現性を実現できる。
【００４８】
なお、上記の実施の形態のデジタルカメラは、カラーフェリア現象の発生を防止するための専用の回路、すなわちホワイトバランスずれ補正回路３０、緑判別回路４０、明度・色相検出回路５０、色温度判別回路６０および屋外屋内判別回路７０を備えているが、これらの回路の機能をＣＰＵ１９によって実現するようにしてもよい。
【００４９】
また、緑色の光源下で撮影が行われることを考慮しないならば、緑判別回路４０内の第２判定処理部４２および最終判定部４５は省略してもよい。すなわち、緑判別回路４０に第１判定処理部４１の機能だけを持たせるようにしてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、暗い森や林の中など、撮影シーンが実際には屋外のシーンであるにもかかわらず屋内のシーンであると誤判別するおそれのある場合においても、ホワイトバランスを適切に自動調整することが可能なデジタルカメラを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るデジタルカメラの機能的構成を例示するブロック図である。
【図２】図１中の第２判別処理部の構成例を示すブロック図である。
【図３】Ｒ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における各種光源の発光色や各種被写体の色相検出枠を示した図である。
【図４】色の彩度を示すＬａｂ空間座標上における緑検出領域を示した図である。
【図５】図１のデジタルカメラの動作内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１８ メモリ
１９ ＣＰＵ
２０ デジタル信号処理回路
２２ ホワイトバランス調整回路
３０ ホワイトバランスずれ補正回路
３５ 積算回路
４０ 緑判別回路
４１ 第１判別処理部
４２ 第２判別処理部
４５ 最終判定部
４３ Ｌａｂ変換部
４４ 領域判定部
５０ 明度・色相検出回路
６０ 色温度判別回路
７０ 屋外屋内判別回路
８１ 緑検出枠
８２ 緑検出領域
Claims (3)
- 被写体の明度を検出する明度検出手段と、
前記被写体の画像を複数のエリアに分割して各エリアの色相を検出する色相検出手段と、
前記明度検出手段により得られた明度データと前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データとに基づいて撮影シーンが屋外のシーンであるか屋内のシーンであるかを判別する屋外屋内判別手段と、
前記屋外屋内判別手段により屋内のシーンと判別された場合に、前記明度データと前記色相データとに基づいて前記被写体の色温度を判別する色温度判別手段と、
前記色温度判別手段により白色蛍光灯の発光色の色温度と判別された場合に、前記各エリアの色相データのＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における分布に応じて、前記被写体の色相が緑であるか否かを判別する緑判別手段と、
前記緑判別手段により前記被写体の色相が緑であると判別された場合に、前記ホワイトバランス調整手段によるホワイトバランス調整の度合いを弱くするホワイトバランスずれ補正手段と、
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。 - 前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データからＲ／Ｇ−Ｂ／Ｇ座標上における色相分布近似直線の傾きを求め、その傾きに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
- 前記緑判別手段は、前記色相検出手段により得られた各エリアの色相データを彩度データに変換し、緑の彩度分布の範囲を示す緑検出領域に入るデータの個数から前記被写体の彩度を判定し、その判定結果と前記傾きとに基づいて前記被写体の色相が緑であるか否かを判別することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
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