JP3917798B2 - デジタルカメラシステム及びデジタルカメラの調整方法 - Google Patents
デジタルカメラシステム及びデジタルカメラの調整方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズやストロボなど少なくとも一部のユニットをカメラ本体に対して着脱可能なデジタルカメラシステム及びデジタルカメラの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７にデジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成を示す。同図に示すように撮像レンズ群１１を介して入射した光は、光学的なローパスフィルタとしてＩｒカットフィルタ１２を通過して有害赤外線成分が除去された後にＣＣＤ部１３で結像される。
【０００３】
ここでＣＣＤ部１３において、正確にはマイクロレンズアレイ１３ａにより各画素毎に集光された光は例えば原色系ベイヤー配列のカラーフィルタ１３ｂを介してフォトダイオードを有するＣＣＤ素子１３ｃに結像される。
【０００４】
しかるに、上記撮像レンズ群１１、Ｉｒカットフィルタ１２、及びＣＣＤ部１３のマイクロレンズアレイ１３ａとカラーフィルタ１３ｂ、これらのうちでも特にＩｒカットフィルタ１２とカラーフィルタ１３ｂはそれぞれ分光特性上のばらつきが大きく、色再現に大きな影響を与えてしまうことになる。
【０００５】
この影響をカメラ内で最小限に抑えるためには、ホワイトバランスや色補正の補正値を個々のカメラ毎に調整することが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＣＤや撮影レンズ、外付けストロボ等をユニット単位で交換可能なシステムカメラにおいては、ユニットを交換することでシステム全体としての色再現性が変化してしまうことになる。
【０００７】
したがって、この色再現性の変化を抑制するためには、ユニット間の分光特性を押さえて設計する必要があり、この点が特にＣＣＤを開発する上で大きな制約となっていた。
【０００８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、それぞれ分光特性の異なるユニットを交換して装着しても色再現性が変化することがないように、常に適切なホワイトバランス調整を行なうことが可能なデジタルカメラシステム及びデジタルカメラのホワイトバランス調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記ユニットに設けられ、当該ユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第１の記憶手段と、上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第２の記憶手段と、上記カメラ本体に装着されているユニットに設けられた各第１の記憶手段の記憶内容及び上記第２の記憶手段の記憶内容に基づいて撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段とを具備し、さらに、この第１の演算手段で算出した撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段との双方を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とする。
【００１０】
このようなシステム構成とすれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報と、装着される可能性を有する複数のユニットの識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報とを記憶する記憶手段と、カメラ本体に装着されているユニットの識別情報を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて上記記憶手段から装着されているユニットの色補正に係る特性からなる情報を読出し、撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段とを具備し、さらに、この第１の演算手段で算出した色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段との双方の係数演算手段を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とする。
【００１２】
このようなシステム構成とすれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、撮影条件を設定する撮影条件設定手段をさらに具備し、上記第１及び第２の演算手段は、上記撮影条件設定手段の設定した撮影条件に対応した演算を実行してホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を算出することを特徴とする。
【００１４】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、例えばストロボ発光の有無やカラーフィルタの使用など、撮影条件に対応してホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことができるため、実際の撮影状況に即したものとすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記第１の記憶手段または第２の記憶手段または記憶手段に記憶された色補正に係る特性からなる情報は、分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００１６】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、色補正に係る特性からなる情報として分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含むことにより、情報が分光特性からなるものであれば、撮影時の光源に対応した正確な色補正を実行することができ、ホワイトバランスゲインからなるものであれば特にホワイトバランスの算出を迅速に行なうことができ、また色補正マトリクスからなるものであれば色補正値の算出をきわめて短時間に実行することができるなど、各特性に対応した色補正の処理を効率的に行なうことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記カメラ本体は、装着される可能性のあるユニットの色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を記憶する第３の記憶手段をさらに具備し、上記第１の演算手段は、装着されたユニットからその色補正に係る特性からなる情報またはそのユニットの識別情報が得られない場合に、上記第３の記憶手段に記憶される色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用して演算を行なうことを特徴とする。
【００１８】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、色補正に係る特性からなる情報が得られないユニットを装着した場合でも、代って上記デフォルト値を用いることで、システム全体の総合的な色補正に係る特性を実際の特性から大きく外すことなく得ることができ、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、上記第１の演算手段による上記色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用した演算の実行の有無を設定するデフォルト設定手段をさらに具備したことを特徴とする。
【００２０】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項５記載の発明の作用に加えて、上記デフォルト値の使用を選択設定できるため、上記デフォルト値を使用することで総合的な色補正に係る特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にも対処できる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記第１の演算手段で算出した色補正に係る特性及び、上記第２の演算手段で算出したホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を記憶する第４の記憶手段と、上記カメラ本体に対するユニットの装着状態に応じて上記第４の記憶手段の記憶内容を書換える記憶制御手段とをさらに具備したことを特徴とする。
【００２２】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、ユニットの装着状態が変わらない限り演算処理を実行する必要がないので、無駄な電力消費を避け、また撮影動作等を中断させてしまうことがない。
【００２３】
請求項８記載の発明は、カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラの調整方法において、上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリから当該情報を読出す一方、上記カメラ本体内に設けられている、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリからも当該情報を読出す第１の情報取得ステップと、この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報から撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップとを有し、さらに、この第１の演算ステップで得た色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップとの双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とする。
【００２４】
このような方法とすれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラのホワイトバランス及び色調整方法において、上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニットの識別情報を記憶したメモリから当該識別情報を読出す識別情報取得ステップと、この識別情報取得ステップで得た識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報と、その時点の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報とを、内蔵しているメモリから読出す第１の情報取得ステップと、この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報により撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップとを有し、さらに、この第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップとの双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とする。
【００２６】
このような方法とすれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をレンズ及びＣＣＤ交換式のデジタルカメラシステムに適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は同実施の形態に係るデジタルカメラシステムの最小限の機能回路構成を示すもので、ここではカメラ本体２１に対して、撮影レンズユニット２２、ＣＣＤユニット２３、及びストロボユニット２４を装着しているものとする。
【００２９】
これら各ユニット２２〜２４は、いずれも当該ユニット固有の分光特性データをその識別情報と共に記憶した、例えばＥＥＰＲＯＭによるメモリ２２１〜２４１を備えている。
【００３０】
より正確には、メモリ２２１には撮影レンズユニット２２の分光透過率特性データが、メモリ２３１にはＣＣＤユニット２３の分光感度特性データが、そしてメモリ２４１にはストロボユニット２４の分光放射輝度特性データがそれぞれそのユニットの識別情報と共に固定的に記憶されるもので、それぞれのメモリ２２１〜２４１の記憶内容はユニット２２〜２４がこのカメラ本体２１に装着されることで、各接点を介してカメラ本体２１内のインタフェース（Ｉ／Ｆ）２１１より制御部２１２に読込まれる。
【００３１】
この制御部２１２にはまた、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成され、このカメラ本体２１自体のリレー光学系や有害赤外線をカットするＩｒフィルタ等を含めた分光透過特性データと、外付けされるストロボユニットを除く各種光源、例えば快晴時の太陽光、薄曇り時の太陽光、Ａ光源、白色蛍光灯、３波昼光タイプの蛍光灯、タングステン灯などのデフォルト値としての分光放射輝度特性データとをそれぞれ固有の識別情報に対応させて固定記憶するメモリ２１３が接続されている。
【００３２】
制御部２１２は、ＣＰＵとその動作プログラムを記憶したＲＯＭ及びワークメモリとしてのＲＡＭ等から構成されるもので、インタフェース２１１を介して読込んだ分光特性データと上記メモリ２１３から適宜選択して読込む分光特性データとにより、撮影条件に対応した総合的な分光特性を算出し、得た総合的な分光特性に基づいて、さらに撮影で得られる画像データに対するホワイトバランス調整と色補正の値を算出して、その算出した各値と、上記総合的な分光特性を算出する際に使用した各ユニットの識別情報等とを上記メモリ２１３に記憶設定させる。
【００３３】
このメモリ２１３は上述した如くＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成されるため、記憶設定されたホワイトバランス調整と色補正の各値と、ユニットの識別情報等は、このカメラ本体２１での電源の投入状態に関係なく保持される。
【００３４】
なお、カメラ本体２１に装着されるユニット２２〜２４のメモリ２２１〜２４１とカメラ本体２１のメモリ２１３は、ＥＥＰＲＯＭではなくフラッシュメモリなど他の不揮発性メモリで構成するものとしても良い。
【００３５】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００３６】
図２はカメラ本体２１で電源を投入すべく電源スイッチを操作してから制御部２１２が実行する、主としてホワイトバランス調整と色補正に関する処理内容を示すものである。
【００３７】
すなわち電源投入直後には、このカメラ本体２１にその時点で装着されているユニットのチェックを行ない（ステップＳ１）、次いでメモリ２１３に記憶している、すでに算出してある総合的な分光特性に使用したユニットの識別情報を読出し（ステップＳ２）、これらを比較することでシステムの状態に変化があるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３８】
ここで、システムの状態に変化がないと判断した場合、すなわち前回の電源オフ操作時から、装着しているユニットの状態が変化してしない場合には、そのまま以後新たなユニットの着脱があるか否かを判断しながら（ステップＳ４）、撮影その他に関するなんらかの操作が行なわれたか否かを判断する（ステップＳ５）、という処理を繰返し実行することで、ユニットの装着状態が変化するか、あるいはなんらかの操作がなされるのを待機する。
【００３９】
上記ステップＳ０３でシステムの状態に変化があったと判断した場合、すなわち前回電源をオフしてから、今回電源をオンするまでの間に、装着されているユニットの状態が変化したと判断した場合には、あらためてインタフェース２１１を介してその時点で装着されている各ユニットからその識別情報と共に分光特性データを読込むと共に、その時点で使用している、光源の分光放射輝度特性データ、カメラ本体２１内のリレーレンズ系及びＩｒカットフィルタ等の分光透過特性データをメモリ２１３から読出す（ステップＳ０８）。
【００４０】
そして、これらの各分光特性データを用いて撮像系の総合的な分光特性を算出し、その算出結果からさらにホワイトバランスの調整値と色補正処理の補正値とを算出する（ステップＳ０９）。
【００４１】
図３乃至図６は上記図１で示したユニット装着状態における各分光特性を例示するものである。
【００４２】
図３は光源として使用されるストロボユニット２４の分光放射輝度特性ＳＴ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものがこのストロボユニット２４の識別情報及びその他の情報、例えばガイドナンバーや照射角度を示す情報と共に予めストロボユニット２４のメモリ２４１に記憶されているものとする。
【００４３】
図４は撮影レンズユニット２２の分光透過特性Ｌ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものが、この撮影レンズユニット２２の識別情報及びその他の情報、例えば焦点距離や絞りのＦ値を示す情報と共に予め撮影レンズユニット２２のメモリ２２１に記憶されているものとする。
【００４４】
図５はカメラ本体２１のリレー光学系やＩｒカットフィルタ等を含めた分光透過特性Ｍ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものが予めメモリ２１３に記憶されているものとする。
【００４５】
図６は例えば原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタを有する、撮像素子であるＣＣＤユニット２３の各原色毎の分光感度特性Ｒ（λ），Ｇ（λ），Ｂ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものがこのＣＣＤユニット２３の識別情報と共に予めＣＣＤユニット２３のメモリ２３１に記憶されているものとする。
【００４６】
したがって、この撮像系の総合的な分光感度は、演算
【数１】
となる。
【００４７】
こうして得たＲｔｏｔａｌ，Ｇｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌを用いて、
Ｒゲイン＝Ｇｔｏｔａｌ／Ｒｔｏｔａｌ
Ｂゲイン＝Ｇｔｏｔａｌ／Ｂｔｏｔａｌ
としてＲゲインとＢゲインとを求めるもので、この求めたＲゲインとＢゲインをホワイトバランスの調整値としてメモリ２１３に記憶設定させておき、撮像により得た画像データのホワイトバランス調整に使用するものとする。
【００４８】
このとき同時に、特に目標とする色に関する補正値も算出しておく。ここでは、特に目標とする色として例えば記憶色としてのシアンをカラー１、人物の肌色をカラー２、緑をカラー３として求めるものとする。
【００４９】
カラー１〜３それぞれその分光反射特性をｃｌｒ１（λ），ｃｌｒ２（λ），ｃｌｒ３（λ）とすると、まず演算
【数２】
を求め、この（２）式で得た９個の値を上記（１）式における
Ｒｔｏｔａｌ，Ｇｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌ＝１
となるように正規化する。この場合、Ｒｔｏｔａｌ＝１となる係数を求めると、その係数を上記（２）式中のＲｃｌｒ１（〜３）の３つの式の右辺のＲ（λ）に代入することにより、相対値化する。
【００５０】
次いで、目標となるカラー１〜３の各色成分ＲＧＢが図７に示すような組合わせからなるものとすると、マトリクス演算
【数３】
となるような３行３列のＭを演算により算出する。
【００５１】
さらに、こうして得たＭに対し、
【数４】
を求め、これを新たな行列Ｍとし、色補正値として上記ホワイトバランスの調整値と共にメモリ２１３に記憶設定させておく。
【００５２】
こうしてユニットの装着状態に対応して新たなホワイトバランス調整値と色補正値とをメモリ２１３に記憶設定させた後、再び上記ステップＳ０５に進む。
【００５３】
また、上記ステップＳ０４で新たなユニットの着脱があったと判断した場合にも、上記ステップＳ０８〜Ｓ１０の処理を実行し、新たなホワイトバランス調整値と色補正値とを算出してメモリ２１３に記憶設定させた後、再び上記ステップＳ０５に戻る。
【００５４】
そして、ステップＳ０５で撮影その他に関するなんらかの操作が行なわれたと判断すると、次にその操作が電源スイッチによるものではないことを確認した上で（ステップＳ０６）、その操作に対応した処理、例えば撮影を指示するレリーズボタンの操作であれば、直ちに撮影を実行し、得た画像に対して上記記憶したホワイトバランス調整値、色補正値を用いた補正処理を加えた上で記録媒体であるメモリカード等に記録する、などの処理を実行した後、再びステップＳ０４からの処理に戻る。
【００５５】
なお、上記ホワイトバランス調整値及び色補正値の算出の説明では、ストロボユニット２４が装着されているものとして光源であるストロボの分光放射輝度特性を勘案してホワイトバランス調整値と色補正値とを算出するものとしたが、これと併せてストロボユニット２４を使用しない場合の光源、例えば快晴時の太陽光、薄曇り時の太陽光、Ａ光源、白色蛍光灯、３波昼光タイプの蛍光灯、タングステン灯などのデフォルト値としての分光放射輝度特性データのうちの任意選択設定されたものをメモリ２１３から読出して、上記と同様にこれを光源とした場合のシステムのホワイトバランス調整値と色補正値とを同時に算出しておくようにしてもよい。
【００５６】
その場合、実際に撮影を行なった場合にはストロボユニット２４による発光を行なったか否かにより、対応するホワイトバランス調整値と色補正値を用いて画像データに対する補正処理を実行することとなる。
【００５７】
また上記ステップＳ０６で、なされた操作が電源スイッチによるものであると判断した場合には、そのまま電源をオフさせるものとし、以上でこの図２の処理を終了する。
【００５８】
なお、上記実施の形態にあっては、カメラ本体２１に装着される撮影レンズユニット２２、ＣＣＤユニット２３、及びストロボユニット２４のそれぞれに設けられたメモリ２２１〜２４１にそれぞれの分光特性をデータ化したものが予め記憶されているものとして説明したが、比較的ユニット毎での分光特性の個体差が小さいと考えられる撮影レンズユニット等では、そのレンズの識別情報のみをメモリに記憶させておき、カメラ本体２１のメモリ２１３側で、装着される可能性のある複数の撮影レンズユニットの分光特性をデータ化したものを各レンズユニットの識別情報と共に記憶させておくようにすれば、接続されるユニット側のメモリのサイズを充分小さなものとしながら、同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
また、カメラ本体２１のメモリ２１３には、さらに種々ユニットの分光特性のデフォルト値をデータ化したものを予め記憶しておき、装着されたユニットから分光特性あるいはそれを識別するための識別情報が得られない場合に、任意選択状態に応じてデフォルト値のデータを変わりに用いるものとすれば、総合的な分光特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にもこれに対処して、総合的な分光特性が実際の特性からさほど大きく外れることなく、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正を得てこれらを撮影に供することが可能となる。
【００６０】
次に、色補正に係る係数として、各ユニット毎に、目標とする色に補正するためのホワイトバランス係数補正値を記憶し、そのユニット毎を用いるときにはユニットに記憶されたホワイトバランス係数補正値を用いて撮影時のホワイトバランス係数を求める用にした例を説明する。
【００６１】
具体的には、レンズユニットには、そのレンズユニット固有の分光特性に基づいたホワイトバランス係数補正値として、Ｒｌｅｎｓ，Ｂｌｅｎｓの２つの補正値を記憶しておく。
【００６２】
同様に、ＣＣＤ撮像素子ユニットには、Ｒｃｃｄ，Ｂｃｃｄ、ストロボユニットにはＲｓｔ，Ｂｓｔをそれぞれ記憶する。
【００６３】
上記の各ユニットをカメラ本体に接続して使用する時には、これら補正値を用いて
Ｒｔｏｔａｌ＝Ｒｌｅｎｓ・Ｒｃｃｄ・Ｒｓｔ
Ｂｔｏｔａｌ＝Ｂｌｅｎｓ・Ｂｃｃｄ・Ｂｓｔ
としてＲｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌを求め、これを本体が有する基準のＲゲイン、Ｂゲインに乗算することで、撮像により得た画像データのホワイトバランス調整に使用する。
【００６４】
上記以外の実施の形態として、色補正に係る係数として、各ユニット毎に色補正マトリクス係数を有する場合の例を説明する。
【００６５】
具体的には、レンズユニットには、そのレンズユニット固有の分光特性に基づいた３行３列の色補正マトリクスとして、Ｍｌｅｎｓの補正値を記憶しておく。
【００６６】
同様に、ＣＣＤ撮像素子ユニットには、Ｍｃｃｄ、ストロボユニットにはＭｓｔをそれぞれ記憶する。
【００６７】
上記の各ユニットをカメラ本体に接続して使用する時には、これら補正値を用いて
Ｍｔｏｔａｌ＝Ｍｌｅｎｓ・Ｍｃｃｄ・Ｍｓｔ
Ｂｔｏｔａｌ＝Ｂｌｅｎｓ・Ｂｃｃｄ・Ｂｓｔ
としてＭｔｏｔａｌを求め、これを本体が有する基準の色補正マトリクスに乗算することで、撮像により得た画像データの色補正に使用する。
【００６８】
また、上記実施の形態は、レンズ及びＣＣＤ交換式のデジタルカメラシステムに適用した場合について例示したものであるが、本発明はこれに限ることなく、例えば光学レンズ系と撮像素子であるＣＣＤとを一体化したワンチップカメラを複数配設して店舗の監視等を行なう監視システムで、各ワンチップカメラから送られてくるそれぞれ分光特性の異なる画像データを、モニタ側でホワイトバランスの調整及び色補正を施して表示させるような場合においても有効であるし、さらには他のシステム構成を有するものであってもよいことは勿論である。
【００６９】
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００７２】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、例えばストロボ発光の有無やカラーフィルタの使用など、撮影条件に対応してホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことができるため、実際の撮影状況に即したものとすることができる。
【００７３】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、色補正に係る特性からなる情報として分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含むことにより、情報が分光特性からなるものであれば、撮影時の光源に対応した正確な色補正を実行することができ、ホワイトバランスゲインからなるものであれば特にホワイトバランスの算出を迅速に行なうことができ、また色補正マトリクスからなるものであれば色補正値の算出をきわめて短時間に実行することができるなど、各特性に対応した色補正の処理を効率的に行なうことができる。
【００７４】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、色補正に係る特性からなる情報が得られないユニットを装着した場合でも、代って上記デフォルト値を用いることで、システム全体の総合的な色補正に係る特性を実際の特性から大きく外すことなく得ることができ、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となる。
【００７５】
請求項６記載の発明によれば、上記請求項５記載の発明の効果に加えて、上記デフォルト値の使用を選択設定できるため、上記デフォルト値を使用することで総合的な色補正に係る特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にも対処できる。
【００７６】
請求項７記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、ユニットの装着状態が変わらない限り演算処理を実行する必要がないので、無駄な電力消費を避け、また撮影動作等を中断させてしまうことがない。
【００７７】
請求項８記載の発明によれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００７８】
請求項９記載の発明によれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るデジタルカメラシステムの機能回路構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態に係る電源オン時の主としてホワイトバランス調整と色補正に関する処理内容を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態に係るストロボユニットの分光放射輝度特性を例示する図。
【図４】同実施の形態に係る撮影レンズユニットの分光透過特性を例示する図。
【図５】同実施の形態に係るカメラ本体の分光透過特性を例示する図。
【図６】同実施の形態に係るＣＣＤユニットの各原色毎の分光感度特性を例示する図。
【図７】同実施の形態に係る色補正処理の内容を説明する図。
【図８】デジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成を示す図。
【符号の説明】
１１…撮像レンズ群
１２…Ｉｒカットフィルタ
１３…ＣＣＤ部
１３ａ…マイクロレンズアレイ
１３ｂ…カラーフィルタ
１３ｃ…ＣＣＤ素子
２１…カメラ本体
２１１…インタフェース
２１２…制御部
２１３…メモリ
２２…撮影レンズユニット
２２１…メモリ
２３…ＣＣＤユニット
２３１…メモリ
２４…ストロボユニット
２４１…メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影レンズやストロボなど少なくとも一部のユニットをカメラ本体に対して着脱可能なデジタルカメラシステム及びデジタルカメラの調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７にデジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成を示す。同図に示すように撮像レンズ群１１を介して入射した光は、光学的なローパスフィルタとしてＩｒカットフィルタ１２を通過して有害赤外線成分が除去された後にＣＣＤ部１３で結像される。
【０００３】
ここでＣＣＤ部１３において、正確にはマイクロレンズアレイ１３ａにより各画素毎に集光された光は例えば原色系ベイヤー配列のカラーフィルタ１３ｂを介してフォトダイオードを有するＣＣＤ素子１３ｃに結像される。
【０００４】
しかるに、上記撮像レンズ群１１、Ｉｒカットフィルタ１２、及びＣＣＤ部１３のマイクロレンズアレイ１３ａとカラーフィルタ１３ｂ、これらのうちでも特にＩｒカットフィルタ１２とカラーフィルタ１３ｂはそれぞれ分光特性上のばらつきが大きく、色再現に大きな影響を与えてしまうことになる。
【０００５】
この影響をカメラ内で最小限に抑えるためには、ホワイトバランスや色補正の補正値を個々のカメラ毎に調整することが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣＣＤや撮影レンズ、外付けストロボ等をユニット単位で交換可能なシステムカメラにおいては、ユニットを交換することでシステム全体としての色再現性が変化してしまうことになる。
【０００７】
したがって、この色再現性の変化を抑制するためには、ユニット間の分光特性を押さえて設計する必要があり、この点が特にＣＣＤを開発する上で大きな制約となっていた。
【０００８】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、それぞれ分光特性の異なるユニットを交換して装着しても色再現性が変化することがないように、常に適切なホワイトバランス調整を行なうことが可能なデジタルカメラシステム及びデジタルカメラのホワイトバランス調整方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記ユニットに設けられ、当該ユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第１の記憶手段と、上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第２の記憶手段と、上記カメラ本体に装着されているユニットに設けられた各第１の記憶手段の記憶内容及び上記第２の記憶手段の記憶内容に基づいて撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段とを具備し、さらに、この第１の演算手段で算出した撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段との双方を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とする。
【００１０】
このようなシステム構成とすれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報と、装着される可能性を有する複数のユニットの識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報とを記憶する記憶手段と、カメラ本体に装着されているユニットの識別情報を検出する検出手段と、この検出手段の検出結果に基づいて上記記憶手段から装着されているユニットの色補正に係る特性からなる情報を読出し、撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段とを具備し、さらに、この第１の演算手段で算出した色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段との双方の係数演算手段を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とする。
【００１２】
このようなシステム構成とすれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、撮影条件を設定する撮影条件設定手段をさらに具備し、上記第１及び第２の演算手段は、上記撮影条件設定手段の設定した撮影条件に対応した演算を実行してホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を算出することを特徴とする。
【００１４】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、例えばストロボ発光の有無やカラーフィルタの使用など、撮影条件に対応してホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことができるため、実際の撮影状況に即したものとすることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記第１の記憶手段または第２の記憶手段または記憶手段に記憶された色補正に係る特性からなる情報は、分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含んでなることを特徴とする。
【００１６】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、色補正に係る特性からなる情報として分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含むことにより、情報が分光特性からなるものであれば、撮影時の光源に対応した正確な色補正を実行することができ、ホワイトバランスゲインからなるものであれば特にホワイトバランスの算出を迅速に行なうことができ、また色補正マトリクスからなるものであれば色補正値の算出をきわめて短時間に実行することができるなど、各特性に対応した色補正の処理を効率的に行なうことができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記カメラ本体は、装着される可能性のあるユニットの色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を記憶する第３の記憶手段をさらに具備し、上記第１の演算手段は、装着されたユニットからその色補正に係る特性からなる情報またはそのユニットの識別情報が得られない場合に、上記第３の記憶手段に記憶される色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用して演算を行なうことを特徴とする。
【００１８】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、色補正に係る特性からなる情報が得られないユニットを装着した場合でも、代って上記デフォルト値を用いることで、システム全体の総合的な色補正に係る特性を実際の特性から大きく外すことなく得ることができ、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、上記第１の演算手段による上記色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用した演算の実行の有無を設定するデフォルト設定手段をさらに具備したことを特徴とする。
【００２０】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項５記載の発明の作用に加えて、上記デフォルト値の使用を選択設定できるため、上記デフォルト値を使用することで総合的な色補正に係る特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にも対処できる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、上記請求項１または２記載の発明において、上記第１の演算手段で算出した色補正に係る特性及び、上記第２の演算手段で算出したホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を記憶する第４の記憶手段と、上記カメラ本体に対するユニットの装着状態に応じて上記第４の記憶手段の記憶内容を書換える記憶制御手段とをさらに具備したことを特徴とする。
【００２２】
このようなシステム構成とすれば、上記請求項１または２記載の発明の作用に加えて、ユニットの装着状態が変わらない限り演算処理を実行する必要がないので、無駄な電力消費を避け、また撮影動作等を中断させてしまうことがない。
【００２３】
請求項８記載の発明は、カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラの調整方法において、上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリから当該情報を読出す一方、上記カメラ本体内に設けられている、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリからも当該情報を読出す第１の情報取得ステップと、この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報から撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップとを有し、さらに、この第１の演算ステップで得た色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップとの双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とする。
【００２４】
このような方法とすれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００２５】
請求項９記載の発明は、カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラのホワイトバランス及び色調整方法において、上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニットの識別情報を記憶したメモリから当該識別情報を読出す識別情報取得ステップと、この識別情報取得ステップで得た識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報と、その時点の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報とを、内蔵しているメモリから読出す第１の情報取得ステップと、この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報により撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップとを有し、さらに、この第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップとの双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とする。
【００２６】
このような方法とすれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下本発明をレンズ及びＣＣＤ交換式のデジタルカメラシステムに適用した場合の実施の一形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は同実施の形態に係るデジタルカメラシステムの最小限の機能回路構成を示すもので、ここではカメラ本体２１に対して、撮影レンズユニット２２、ＣＣＤユニット２３、及びストロボユニット２４を装着しているものとする。
【００２９】
これら各ユニット２２〜２４は、いずれも当該ユニット固有の分光特性データをその識別情報と共に記憶した、例えばＥＥＰＲＯＭによるメモリ２２１〜２４１を備えている。
【００３０】
より正確には、メモリ２２１には撮影レンズユニット２２の分光透過率特性データが、メモリ２３１にはＣＣＤユニット２３の分光感度特性データが、そしてメモリ２４１にはストロボユニット２４の分光放射輝度特性データがそれぞれそのユニットの識別情報と共に固定的に記憶されるもので、それぞれのメモリ２２１〜２４１の記憶内容はユニット２２〜２４がこのカメラ本体２１に装着されることで、各接点を介してカメラ本体２１内のインタフェース（Ｉ／Ｆ）２１１より制御部２１２に読込まれる。
【００３１】
この制御部２１２にはまた、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成され、このカメラ本体２１自体のリレー光学系や有害赤外線をカットするＩｒフィルタ等を含めた分光透過特性データと、外付けされるストロボユニットを除く各種光源、例えば快晴時の太陽光、薄曇り時の太陽光、Ａ光源、白色蛍光灯、３波昼光タイプの蛍光灯、タングステン灯などのデフォルト値としての分光放射輝度特性データとをそれぞれ固有の識別情報に対応させて固定記憶するメモリ２１３が接続されている。
【００３２】
制御部２１２は、ＣＰＵとその動作プログラムを記憶したＲＯＭ及びワークメモリとしてのＲＡＭ等から構成されるもので、インタフェース２１１を介して読込んだ分光特性データと上記メモリ２１３から適宜選択して読込む分光特性データとにより、撮影条件に対応した総合的な分光特性を算出し、得た総合的な分光特性に基づいて、さらに撮影で得られる画像データに対するホワイトバランス調整と色補正の値を算出して、その算出した各値と、上記総合的な分光特性を算出する際に使用した各ユニットの識別情報等とを上記メモリ２１３に記憶設定させる。
【００３３】
このメモリ２１３は上述した如くＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリで構成されるため、記憶設定されたホワイトバランス調整と色補正の各値と、ユニットの識別情報等は、このカメラ本体２１での電源の投入状態に関係なく保持される。
【００３４】
なお、カメラ本体２１に装着されるユニット２２〜２４のメモリ２２１〜２４１とカメラ本体２１のメモリ２１３は、ＥＥＰＲＯＭではなくフラッシュメモリなど他の不揮発性メモリで構成するものとしても良い。
【００３５】
次に上記実施の形態の動作について説明する。
【００３６】
図２はカメラ本体２１で電源を投入すべく電源スイッチを操作してから制御部２１２が実行する、主としてホワイトバランス調整と色補正に関する処理内容を示すものである。
【００３７】
すなわち電源投入直後には、このカメラ本体２１にその時点で装着されているユニットのチェックを行ない（ステップＳ１）、次いでメモリ２１３に記憶している、すでに算出してある総合的な分光特性に使用したユニットの識別情報を読出し（ステップＳ２）、これらを比較することでシステムの状態に変化があるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００３８】
ここで、システムの状態に変化がないと判断した場合、すなわち前回の電源オフ操作時から、装着しているユニットの状態が変化してしない場合には、そのまま以後新たなユニットの着脱があるか否かを判断しながら（ステップＳ４）、撮影その他に関するなんらかの操作が行なわれたか否かを判断する（ステップＳ５）、という処理を繰返し実行することで、ユニットの装着状態が変化するか、あるいはなんらかの操作がなされるのを待機する。
【００３９】
上記ステップＳ０３でシステムの状態に変化があったと判断した場合、すなわち前回電源をオフしてから、今回電源をオンするまでの間に、装着されているユニットの状態が変化したと判断した場合には、あらためてインタフェース２１１を介してその時点で装着されている各ユニットからその識別情報と共に分光特性データを読込むと共に、その時点で使用している、光源の分光放射輝度特性データ、カメラ本体２１内のリレーレンズ系及びＩｒカットフィルタ等の分光透過特性データをメモリ２１３から読出す（ステップＳ０８）。
【００４０】
そして、これらの各分光特性データを用いて撮像系の総合的な分光特性を算出し、その算出結果からさらにホワイトバランスの調整値と色補正処理の補正値とを算出する（ステップＳ０９）。
【００４１】
図３乃至図６は上記図１で示したユニット装着状態における各分光特性を例示するものである。
【００４２】
図３は光源として使用されるストロボユニット２４の分光放射輝度特性ＳＴ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものがこのストロボユニット２４の識別情報及びその他の情報、例えばガイドナンバーや照射角度を示す情報と共に予めストロボユニット２４のメモリ２４１に記憶されているものとする。
【００４３】
図４は撮影レンズユニット２２の分光透過特性Ｌ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものが、この撮影レンズユニット２２の識別情報及びその他の情報、例えば焦点距離や絞りのＦ値を示す情報と共に予め撮影レンズユニット２２のメモリ２２１に記憶されているものとする。
【００４４】
図５はカメラ本体２１のリレー光学系やＩｒカットフィルタ等を含めた分光透過特性Ｍ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものが予めメモリ２１３に記憶されているものとする。
【００４５】
図６は例えば原色系（ＲＧＢ）のカラーフィルタを有する、撮像素子であるＣＣＤユニット２３の各原色毎の分光感度特性Ｒ（λ），Ｇ（λ），Ｂ（λ）を示すもので、この特性をデータ化したものがこのＣＣＤユニット２３の識別情報と共に予めＣＣＤユニット２３のメモリ２３１に記憶されているものとする。
【００４６】
したがって、この撮像系の総合的な分光感度は、演算
【数１】
【００４７】
こうして得たＲｔｏｔａｌ，Ｇｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌを用いて、
Ｒゲイン＝Ｇｔｏｔａｌ／Ｒｔｏｔａｌ
Ｂゲイン＝Ｇｔｏｔａｌ／Ｂｔｏｔａｌ
としてＲゲインとＢゲインとを求めるもので、この求めたＲゲインとＢゲインをホワイトバランスの調整値としてメモリ２１３に記憶設定させておき、撮像により得た画像データのホワイトバランス調整に使用するものとする。
【００４８】
このとき同時に、特に目標とする色に関する補正値も算出しておく。ここでは、特に目標とする色として例えば記憶色としてのシアンをカラー１、人物の肌色をカラー２、緑をカラー３として求めるものとする。
【００４９】
カラー１〜３それぞれその分光反射特性をｃｌｒ１（λ），ｃｌｒ２（λ），ｃｌｒ３（λ）とすると、まず演算
【数２】
Ｒｔｏｔａｌ，Ｇｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌ＝１
となるように正規化する。この場合、Ｒｔｏｔａｌ＝１となる係数を求めると、その係数を上記（２）式中のＲｃｌｒ１（〜３）の３つの式の右辺のＲ（λ）に代入することにより、相対値化する。
【００５０】
次いで、目標となるカラー１〜３の各色成分ＲＧＢが図７に示すような組合わせからなるものとすると、マトリクス演算
【数３】
【００５１】
さらに、こうして得たＭに対し、
【数４】
【００５２】
こうしてユニットの装着状態に対応して新たなホワイトバランス調整値と色補正値とをメモリ２１３に記憶設定させた後、再び上記ステップＳ０５に進む。
【００５３】
また、上記ステップＳ０４で新たなユニットの着脱があったと判断した場合にも、上記ステップＳ０８〜Ｓ１０の処理を実行し、新たなホワイトバランス調整値と色補正値とを算出してメモリ２１３に記憶設定させた後、再び上記ステップＳ０５に戻る。
【００５４】
そして、ステップＳ０５で撮影その他に関するなんらかの操作が行なわれたと判断すると、次にその操作が電源スイッチによるものではないことを確認した上で（ステップＳ０６）、その操作に対応した処理、例えば撮影を指示するレリーズボタンの操作であれば、直ちに撮影を実行し、得た画像に対して上記記憶したホワイトバランス調整値、色補正値を用いた補正処理を加えた上で記録媒体であるメモリカード等に記録する、などの処理を実行した後、再びステップＳ０４からの処理に戻る。
【００５５】
なお、上記ホワイトバランス調整値及び色補正値の算出の説明では、ストロボユニット２４が装着されているものとして光源であるストロボの分光放射輝度特性を勘案してホワイトバランス調整値と色補正値とを算出するものとしたが、これと併せてストロボユニット２４を使用しない場合の光源、例えば快晴時の太陽光、薄曇り時の太陽光、Ａ光源、白色蛍光灯、３波昼光タイプの蛍光灯、タングステン灯などのデフォルト値としての分光放射輝度特性データのうちの任意選択設定されたものをメモリ２１３から読出して、上記と同様にこれを光源とした場合のシステムのホワイトバランス調整値と色補正値とを同時に算出しておくようにしてもよい。
【００５６】
その場合、実際に撮影を行なった場合にはストロボユニット２４による発光を行なったか否かにより、対応するホワイトバランス調整値と色補正値を用いて画像データに対する補正処理を実行することとなる。
【００５７】
また上記ステップＳ０６で、なされた操作が電源スイッチによるものであると判断した場合には、そのまま電源をオフさせるものとし、以上でこの図２の処理を終了する。
【００５８】
なお、上記実施の形態にあっては、カメラ本体２１に装着される撮影レンズユニット２２、ＣＣＤユニット２３、及びストロボユニット２４のそれぞれに設けられたメモリ２２１〜２４１にそれぞれの分光特性をデータ化したものが予め記憶されているものとして説明したが、比較的ユニット毎での分光特性の個体差が小さいと考えられる撮影レンズユニット等では、そのレンズの識別情報のみをメモリに記憶させておき、カメラ本体２１のメモリ２１３側で、装着される可能性のある複数の撮影レンズユニットの分光特性をデータ化したものを各レンズユニットの識別情報と共に記憶させておくようにすれば、接続されるユニット側のメモリのサイズを充分小さなものとしながら、同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
また、カメラ本体２１のメモリ２１３には、さらに種々ユニットの分光特性のデフォルト値をデータ化したものを予め記憶しておき、装着されたユニットから分光特性あるいはそれを識別するための識別情報が得られない場合に、任意選択状態に応じてデフォルト値のデータを変わりに用いるものとすれば、総合的な分光特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にもこれに対処して、総合的な分光特性が実際の特性からさほど大きく外れることなく、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正を得てこれらを撮影に供することが可能となる。
【００６０】
次に、色補正に係る係数として、各ユニット毎に、目標とする色に補正するためのホワイトバランス係数補正値を記憶し、そのユニット毎を用いるときにはユニットに記憶されたホワイトバランス係数補正値を用いて撮影時のホワイトバランス係数を求める用にした例を説明する。
【００６１】
具体的には、レンズユニットには、そのレンズユニット固有の分光特性に基づいたホワイトバランス係数補正値として、Ｒｌｅｎｓ，Ｂｌｅｎｓの２つの補正値を記憶しておく。
【００６２】
同様に、ＣＣＤ撮像素子ユニットには、Ｒｃｃｄ，Ｂｃｃｄ、ストロボユニットにはＲｓｔ，Ｂｓｔをそれぞれ記憶する。
【００６３】
上記の各ユニットをカメラ本体に接続して使用する時には、これら補正値を用いて
Ｒｔｏｔａｌ＝Ｒｌｅｎｓ・Ｒｃｃｄ・Ｒｓｔ
Ｂｔｏｔａｌ＝Ｂｌｅｎｓ・Ｂｃｃｄ・Ｂｓｔ
としてＲｔｏｔａｌ，Ｂｔｏｔａｌを求め、これを本体が有する基準のＲゲイン、Ｂゲインに乗算することで、撮像により得た画像データのホワイトバランス調整に使用する。
【００６４】
上記以外の実施の形態として、色補正に係る係数として、各ユニット毎に色補正マトリクス係数を有する場合の例を説明する。
【００６５】
具体的には、レンズユニットには、そのレンズユニット固有の分光特性に基づいた３行３列の色補正マトリクスとして、Ｍｌｅｎｓの補正値を記憶しておく。
【００６６】
同様に、ＣＣＤ撮像素子ユニットには、Ｍｃｃｄ、ストロボユニットにはＭｓｔをそれぞれ記憶する。
【００６７】
上記の各ユニットをカメラ本体に接続して使用する時には、これら補正値を用いて
Ｍｔｏｔａｌ＝Ｍｌｅｎｓ・Ｍｃｃｄ・Ｍｓｔ
Ｂｔｏｔａｌ＝Ｂｌｅｎｓ・Ｂｃｃｄ・Ｂｓｔ
としてＭｔｏｔａｌを求め、これを本体が有する基準の色補正マトリクスに乗算することで、撮像により得た画像データの色補正に使用する。
【００６８】
また、上記実施の形態は、レンズ及びＣＣＤ交換式のデジタルカメラシステムに適用した場合について例示したものであるが、本発明はこれに限ることなく、例えば光学レンズ系と撮像素子であるＣＣＤとを一体化したワンチップカメラを複数配設して店舗の監視等を行なう監視システムで、各ワンチップカメラから送られてくるそれぞれ分光特性の異なる画像データを、モニタ側でホワイトバランスの調整及び色補正を施して表示させるような場合においても有効であるし、さらには他のシステム構成を有するものであってもよいことは勿論である。
【００６９】
その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能であるものとする。
【００７０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００７１】
請求項２記載の発明によれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【００７２】
請求項３記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、例えばストロボ発光の有無やカラーフィルタの使用など、撮影条件に対応してホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことができるため、実際の撮影状況に即したものとすることができる。
【００７３】
請求項４記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、色補正に係る特性からなる情報として分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含むことにより、情報が分光特性からなるものであれば、撮影時の光源に対応した正確な色補正を実行することができ、ホワイトバランスゲインからなるものであれば特にホワイトバランスの算出を迅速に行なうことができ、また色補正マトリクスからなるものであれば色補正値の算出をきわめて短時間に実行することができるなど、各特性に対応した色補正の処理を効率的に行なうことができる。
【００７４】
請求項５記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、色補正に係る特性からなる情報が得られないユニットを装着した場合でも、代って上記デフォルト値を用いることで、システム全体の総合的な色補正に係る特性を実際の特性から大きく外すことなく得ることができ、したがってある程度まで正確なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となる。
【００７５】
請求項６記載の発明によれば、上記請求項５記載の発明の効果に加えて、上記デフォルト値の使用を選択設定できるため、上記デフォルト値を使用することで総合的な色補正に係る特性が実際の特性から大きく外れてしまうと判断される場合にも対処できる。
【００７６】
請求項７記載の発明によれば、上記請求項１または２記載の発明の効果に加えて、ユニットの装着状態が変わらない限り演算処理を実行する必要がないので、無駄な電力消費を避け、また撮影動作等を中断させてしまうことがない。
【００７７】
請求項８記載の発明によれば、その時点で装着されているユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、特に色補正に係る特性で個体差が大きいユニットを装着する場合でもきわめて正確にこれを補正し、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となる。
【００７８】
請求項９記載の発明によれば、その時点で装着されているユニットが予め色補正に係る特性を登録しているものであればそれらユニット個々の色補正に係る特性に対応し、システム全体の総合的な色補正に係る特性を得た上でホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうようになるため、常に適切なホワイトバランス調整及び色補正の双方を行なうことが可能となると共に、個々のユニットの開発、設計の自由度を上げることも可能となり、さらに個々のユニットではそのユニットを識別するための識別情報のみで色補正に係る特性からなる情報自体を記憶する必要がないので、きわめて小さな記憶容量のメモリを備えればよいことになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るデジタルカメラシステムの機能回路構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態に係る電源オン時の主としてホワイトバランス調整と色補正に関する処理内容を示すフローチャート。
【図３】同実施の形態に係るストロボユニットの分光放射輝度特性を例示する図。
【図４】同実施の形態に係る撮影レンズユニットの分光透過特性を例示する図。
【図５】同実施の形態に係るカメラ本体の分光透過特性を例示する図。
【図６】同実施の形態に係るＣＣＤユニットの各原色毎の分光感度特性を例示する図。
【図７】同実施の形態に係る色補正処理の内容を説明する図。
【図８】デジタルカメラの一般的な撮像系部材の構成を示す図。
【符号の説明】
１１…撮像レンズ群
１２…Ｉｒカットフィルタ
１３…ＣＣＤ部
１３ａ…マイクロレンズアレイ
１３ｂ…カラーフィルタ
１３ｃ…ＣＣＤ素子
２１…カメラ本体
２１１…インタフェース
２１２…制御部
２１３…メモリ
２２…撮影レンズユニット
２２１…メモリ
２３…ＣＣＤユニット
２３１…メモリ
２４…ストロボユニット
２４１…メモリ
Claims (9)
- カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、
上記ユニットに設けられ、当該ユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第１の記憶手段と、
上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の色補正に係る特性からなる情報を記憶した第２の記憶手段と、
上記カメラ本体に装着されているユニットに設けられた各第１の記憶手段の記憶内容及び上記第２の記憶手段の記憶内容に基づいて撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段と
を具備し、さらに、
この第１の演算手段で算出した撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、
目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段と
の双方を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とするデジタルカメラシステム。 - カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在のユニットとを含むデジタルカメラシステムにおいて、
上記カメラ本体内に設けられ、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報と、装着される可能性を有する複数のユニットの識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報とを記憶する記憶手段と、
カメラ本体に装着されているユニットの識別情報を検出する検出手段と、
この検出手段の検出結果に基づいて上記記憶手段から装着されているユニットの色補正に係る特性からなる情報を読出し、撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算手段と
を具備し、さらに、
この第１の演算手段で算出した色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算手段と、
目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算手段で得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算手段と
の双方の係数演算手段を含む第２の演算手段を具備したことを特徴とするデジタルカメラシステム。 - 撮影条件を設定する撮影条件設定手段をさらに具備し、
上記第１及び第２の演算手段は、上記撮影条件設定手段の設定した撮影条件に対応した演算を実行してホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を算出する
ことを特徴とする請求項１または２記載のデジタルカメラシステム。 - 上記第１の記憶手段または第２の記憶手段または記憶手段に記憶された色補正に係る特性からなる情報は、分光特性、ホワイトバランスゲイン、及び色補正マトリクスのいずれかを含んでなることを特徴とする請求項１または２記載のデジタルカメラシステム。
- 上記カメラ本体は、装着される可能性のあるユニットの色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を記憶する第３の記憶手段をさらに具備し、
上記第１の演算手段は、装着されたユニットからその色補正に係る特性からなる情報またはそのユニットの識別情報が得られない場合に、上記第３の記憶手段に記憶される色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用して演算を行なう
ことを特徴とする請求項１または２記載のデジタルカメラシステム。 - 上記第１の演算手段による上記色補正に係る特性からなる情報のデフォルト値を使用した演算の実行の有無を設定するデフォルト設定手段をさらに具備したことを特徴とする請求項５記載のデジタルカメラシステム。
- 上記第１の演算手段で算出した色補正に係る特性及び、上記第２の演算手段で算出したホワイトバランス係数及び色補正係数の双方を記憶する第４の記憶手段と、
上記カメラ本体に対するユニットの装着状態に応じて上記第４の記憶手段の記憶内容を書換える記憶制御手段と
をさらに具備したことを特徴とする請求項１または２記載のデジタルカメラシステム。 - カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラの調整方法において、
上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニット固有の色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリから当該情報を読出す一方、上記カメラ本体内に設けられている、当該カメラ本体の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報を記憶したメモリからも当該情報を読出す第１の情報取得ステップと、
この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報から撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップと
を有し、さらに、
この第１の演算ステップで得た色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、
目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップと
の双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とするデジタルカメラの調整方法。 - カメラ本体に着脱自在のユニットを有するデジタルカメラのホワイトバランス及び色調整方法において、
上記カメラ本体に装着されたユニットに設けられている、そのユニットの識別情報を記憶したメモリから当該識別情報を読出す識別情報取得ステップと、
この識別情報取得ステップで得た識別情報に対応した色補正に係る特性からなる情報と、その時点の撮影条件に対応した色補正に係る特性からなる情報とを、内蔵しているメモリから読出す第１の情報取得ステップと、
この第１の情報取得ステップで得た複数の色補正に係る特性からなる情報により撮影時の色補正に係る特性を算出する第１の演算ステップと
を有し、さらに、
この第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性に基いてホワイトバランス係数を算出するホワイトバランス係数演算ステップと、
目標とする複数色それぞれの３刺激値を予め記憶し、上記第１の演算ステップで得た撮影時の色補正に係る特性から上記複数色それぞれの３刺激値を算出し、その算出結果と上記記憶している目標とする複数色それぞれの３刺激値とにより上記撮像系部材の色補正係数を算出する色補正係数演算ステップと
の双方の係数演算ステップを含む第２の演算ステップとを有したことを特徴とするデジタルカメラの調整方法。
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