JP3925065B2 - 電子カメラ及びオートホワイトバランス制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラ、及びオートホワイトバランス制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子カメラの一種である電子スチルカメラにおいては、所定のモード(RECモード等)が設定された撮影待機状態では、CCD等の固体撮像素子を用いて撮像した被写体像を、シャッター操作に関係なくスルー(ファインダ)画像として液晶モニタに表示させるものが多い。こうした電子スチルカメラにおいて被写体の色をより正確に再現するにはホワイトバランスをとることが必要である。ホワイトバランスは色温度の異なる光の下で撮像する場合でも白い被写体を白く写すためのものであり、固体撮像素子から出力される画像信号のゲインを、撮影環境(光源)に応じてR,G,Bの色成分毎に調整することにより確保できる。したがって、予め予想される複数種の撮影環境(光源)に対応するゲイン値や基準となるゲインの補正係数をメモリしておき、使用者に実際の撮影環境(光源)を設定させれば最適状態に近いホワイトバランスをとることが可能である。
【0003】
しかし、それでは使用者に煩雑な操作を強いることとなるため、ホワイトバランスを自動的にとるオートホワイトバランス機能を設けたものもある。オートホワイトバランスを行うには、撮像画像のどの部分が白であるのかを判断する必要があるが、実際にはその判断を正確に行うことは困難である。このため、例えば次のような方法によってホワイトバランスをとるようにしている。まず、固体撮像素子の出力信号(画像信号)をYUV変換して得られる色差信号(Cb信号、Cr信号)を用いて、画像を構成する全ての画素についての色情報、つまりCb値、Cr値を調べる。このとき、ある画素のCb値、Cr値が所定の白検出範囲(白である可能性が高いと考えられる範囲WS:図19参照)に含まれる場合には、その画素の色は白であると判断し、白と判断した全ての画素のCb値、Cr値を個別に積算する。そして、Cbの積算値とCrの積算値とが「0」となる(Cb=Cr=0となる)ように、R成分のゲインとB成分のゲインとを調整する。すなわち白が青みがかっている状態(色温度が高い光の下での撮像時)では、R成分のゲインを上げてB成分のゲインを下げ、白が赤みがかっている状態(色温度が低い光の下での撮像時)では、R成分のゲインを下げてB成分のゲインを上げる。
【0004】
かかる方法では、太陽光(5500Kの標準光)の下で白く見える被写体を異なる撮影条件(撮影光)の下で撮影したときにその色(Cb値、Cr値)が変化する範囲を、前記白検出範囲WSとして設定しておくことにより、撮影条件(撮影光)が異なっても適切なホワイトバランスが自動的に得られることとなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した方法においては、撮影待機状態にあるとき、画像信号のゲインを調整する制御がフィードバック制御となることから、以下のような問題があった。
【0006】
例えば白熱灯照明の下での撮像に際して、図19(a)に示した初期状態で画面内に赤色かぶりした白い被写体Aがあると、Cb=Cr=0とする補正(ゲイン調整)を行うことにより、ホワイトバランスは白い被写体Aが引き込まれた状態(図19(b)の状態)となる。しかし、このとき画面内に、比較的大きな赤い被写体Bがあると、それが初期状態では白検出範囲WSから外れていたとしても、上記補正が更に行われることとなり、赤い被写体Bまでもが白検出範囲WSに入ってしまう。つまり、R成分のゲイン及びB成分のゲインの調整に伴い白検出範囲WSがずれてしまう。このため、最終的にCb=Cr=0となる状態では、図19(c)に示したように赤が白検出範囲WSに入ってしまう引き込み現象が発生し、白い被写体が青っぽく、また赤い被写体は薄い赤となってしまう。
【0007】
したがって、そのような状態でシャッターが押された場合には、ホワイトバランスのずれた画像が記録されることとなる。また、それを回避するには、撮影操作に先立って前述したように実際の撮影環境(光源)を設定する煩雑な操作が必要となるという問題があった。
【0008】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、煩雑な操作を必要とせずに、常に良好なホワイトバランスが確保された画像を得ることができる電子カメラ及びオートホワイトバランス制御方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1の発明にあっては、撮像手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅手段と、この増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算手段と、この第1の演算手段により演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定手段と、この第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第2の設定手段と、この第2の設定手段により色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算手段と、この第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定手段とを備え、前記第1の演算手段は、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする。
【0010】
また、請求項2の発明にあっては、前記第3の設定手段により色成分毎のゲインとして前記撮影記録用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号を記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする。
【0011】
また、請求項3の発明にあっては、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとして前記スルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号をスルー画像として表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする。
【0012】
また、請求項4の発明にあっては、手動操作により撮影を指示する撮影指示手段を備え、前記第2の設定手段は、前記撮影指示手段による撮影指示操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0013】
また、請求項5の発明にあっては、第1の操作と第2の操作とが可能なシャッターキーを備え、前記第2の設定手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定し、前記画像記録手段は、前記シャッターキーの第2の操作に応答して、前記撮像信号を記録することを特徴とする。
【0014】
また、請求項6の発明にあっては、前記第2の演算手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを演算し、前記第3の設定手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0015】
また、請求項7の発明にあっては、前記第2の演算手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを演算し、前記第3の設定手段は、前記シャッターキーの第2の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0016】
また、請求項8の発明にあっては、前記撮影指示手段により撮影が指示された場合に、内蔵又は外付けされた閃光装置にプリ発光を行わせた後、撮影補助光を発する本発光を行わせる制御手段を備え、前記第2の設定手段は、前記閃光装置のプリ発光に際して前記固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定し、前記第3の設定手段は、前記閃光装置の本発光に際して前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0017】
また、請求項9の発明にあっては、撮像手段と、前記撮像手段から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する第1の増幅手段と、この第1の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算手段と、この第1の演算手段により演算されたスルー画像表示用のゲインを前記第1の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定手段と、前記撮像手段から出力され、且つ前記第1の増幅手段に入力される前の撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算手段と、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像手段から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定する第2の設定手段とを備え、前記第1の演算手段は、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記第1の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする。
【0018】
また、請求項10の発明にあっては、前記第2の設定手段により色成分毎のゲインとして設定された前記撮影記録用のゲインに基づき増幅された撮像信号を記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする。
【0019】
また、請求項11の発明にあっては、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとして前記スルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記第1の増幅手段から出力された撮像信号をスルー画像として表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする。
【0020】
また、請求項12の発明にあっては、前記撮像手段から出力され、且つ前記第1の増幅手段に入力される前の撮像信号を色成分毎に個別に増幅する第2の増幅手段と、予め決められている固定ゲインを前記第2の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定手段とを備え、前記第2の演算手段は、前記第3の設定手段により色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記第2の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算することを特徴とする。
【0021】
また、請求項13の発明にあっては、前記第2の設定手段は、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記第2の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0022】
また、請求項14の発明にあっては、前記第2の設定手段は、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記第1の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0023】
また、請求項15の発明にあっては、手動操作により撮影を指示する撮影指示手段を備え、前記第2の設定手段は、前記撮影指示手段による撮影指示操作に応答して、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像手段から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする。
【0024】
また、請求項16の発明にあっては、撮像部と、前記撮像部から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅部とを備えた電子カメラにおけるオートホワイトバランス制御方法であって、前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算ステップと、この第1の演算ステップにより演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定ステップと、この第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第2の設定ステップと、この第2の設定ステップにより色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算ステップと、この第2の演算ステップにより演算された撮影記録用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定ステップとを含み、前記第1の演算ステップは、前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする。
【0025】
また、請求項17の発明にあっては、撮像部と、前記撮像部から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅部とを備えた電子カメラにおけるオートホワイトバランス制御方法であって、前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算ステップと、この第1の演算ステップにより演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定ステップと、前記撮像部から出力され、且つ前記増幅部に入力される前の撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算ステップと、前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、前記第2の演算ステップにより演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像部から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定する第2の設定ステップとを含み、前記第1の演算ステップは、前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする。
【0050】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態を図にしたがって説明する。図1は、本発明を電子スチルカメラに適用した場合のブロック構成図である。
【0051】
レンズ1の後方に配置されたCCD2は、タイミング信号発生器3、垂直ドライバ4によって駆動される。CCD2は原色RGBの色フィルタアレイが設けられたものであって、CCD2の受光面に結像された光学像はR,G,Bの各受光部で電荷蓄積され、光の強さに応じた量のR,G,Bの信号電荷に変換された後、アナログの画像信号としてユニット回路5に出力される。ユニット回路5は、入力した撮像信号からノイズを除去するCDSと、ノイズが除去された撮像信号をデジタルの画像データに変換するA/D変換器とからなり、ユニット回路5から出力された画像データはゲイン調整回路6に送られる。ゲイン調整回路6はR,G,Bの色成分毎にR用アンプ6a、G用アンプ6b、B用アンプ6cを備えており、制御部14から送られる制御信号によって各アンプ6a,6b,6cのゲインが制御される。ゲイン調整回路6によって増幅された画像信号はカラープロセス回路7に送られ、ここでカラープロセス処理を行われた後、デジタルの輝度信号(Y信号)と色差信号(Cb信号、Cr信号)を含んだYUVデータとしてDMAコントローラ8のバッファに書き込まれる。同時にバッファには、カラープロセス処理が行われる以前のR,G,Bの画像データも書き込まれる。DMAコントローラ8はバッファに書き込まれたYUVデータをDRAM9の指定領域に転送し、展開する。
【0052】
ビデオエンコーダ10は、前記バッファから読み出されたYUVデータを元にビデオ信号を発生してLCDからなる表示装置11に出力する。これにより、撮像待機状態にあるRECスルーモードの設定時には、撮像された被写体像が表示装置11にスルー画像として表示される。また、その状態でシャッターキーが押された撮影指示時には、前記バッファに書き込まれた1フレーム分のYUVデータが圧縮/伸張部12に送られ、圧縮処理を施されてフラッシュメモリ13に記録される。画像再生等を行うPLAYモードの設定時には、フラッシュメモリ13に記録されている画像データがDMAコントローラ8を介して圧縮/伸張部12に送られ、伸張処理を施されてYUVデータが再生される。これにより、記録画像が表示装置11に表示される。
【0053】
制御部14はCPU、プログラムデータが格納されたROM、作業用のRAMを有しており、所定のプログラムに従い前述した各部の動作を制御するとともに、操作部15から送られる状態信号に対応して電子スチルカメラの各機能、すなわち本実施の形態では自動露出制御(AE)やオートホワイトバランス(AWB)を実現する。操作部15には、前記シャッターキー、及びRECスルーモードとPLAYモードの切り替えキー等の各種のキーが設けられており、キー操作に応じた状態信号を制御部14に送る。ゲイン記憶部16は、制御部14によるオートホワイトバランス制御に伴いゲイン調整回路6の各アンプ6a,6b,6cの設定ゲインが記憶されるメモリである。ストロボ17は、シャッターキーの操作時(撮影時)に必要に応じて駆動され補助光を発する。
【0054】
次に、以上の構成からなる本実施の形態において、AWBモードが設定された状態でのRECスルーモードにおける動作を図2及び図3のフローチャートに従い説明する。なお、図4は、以下に述べる動作を示す概念図である。
【0055】
すなわち電子スチルカメラにあっては、RECスルーモードが設定されると、制御部14が、予めゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cのゲインを、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定することにより太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する(ステップSA1)。なお、ここで設定される各ゲインは、R用アンプ6aのゲイン(Rゲイン)が2倍、G用アンプ6bのゲイン(Gゲイン)が1倍、B用アンプ6cのゲイン(Bゲイン)が2倍である。引き続きCCD2から撮像信号を取り込み、ユニット回路5によりノイズ除去及びA/D変換を施し(ステップSA2)、ゲイン調整回路6によりR,G,B毎に増幅する(ステップSA3)。引き続き、カラープロセス回路7によりYUV変換を行い(ステップSA4)、1フレーム分のYUVデータをDMAコントローラ8のバッファに格納する。つまり被写体像を撮像する。そして表示装置11にスルー画像を表示した後(ステップSA5)、キャプチャーゲイン演算処理を行う(ステップSA6)。
【0056】
かかる処理では、図3に示すように、DMAコントローラ8のバッファに格納されているYUV変換以前の1フレーム分の画像データから1画素毎のデータ(R,G,B値)を順次読み出し(ステップSB1)、読み出した画素の色が従来技術で説明した所定の白検出範囲WS(図19参照)に含まれるか否かを判別する(ステップSB2)。そして、読み出した画素の色が所定の白検出範囲WSに含まれる場合には(ステップSB2でYES)、その画素データのR,G,Bの色成分値を個別に積算する(ステップSB3)。また、ステップSB2の判別結果がNOであって、読み出した画素の色が白検出範囲WSに含まれなければ、そのままステップSB4へ進むとともに、上記の判別及び積算を1フレーム分の全画素が終了するまで続ける(ステップSB4でNO)。そして、全画素に対する処理が終了したら(ステップSB4でYES)、Gゲインの積算値を基準として(1倍に固定して)、RゲインとBゲインの設定値(キャプチャーゲイン)を次式
Rゲイン=太陽光ゲイン(2倍)×(G積算値(ΣG)/R積算値(ΣR))
Bゲイン=太陽光ゲイン(2倍)×(G積算値(ΣG)/B積算値(ΣB))
を用いて演算するとともに、演算結果をゲイン記憶部16に記憶する(ステップSB5)。
【0057】
かかるキャプチャーゲイン演算処理が終了したら、シャッターキーが押されたか否かを判別するとともに、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返す(ステップSA7でNO)。つまり1フレーム分の画像データを取り込む毎にステップSA6のキャプチャーゲイン演算処理を新たに行うとともにキャプチャーゲインを逐次更新して記憶する。一方、その間に、シャッターキーが押されたら(ステップSA7でYES)、ゲイン記憶部16に記憶しておいたキャプチャーゲインを読み出し(ステップSA8)、R用アンプ6a及びB用アンプ6cの設定ゲインを、読み出したキャプチャーゲイン、すなわちキャプチャー動作の直前に撮像した画像データが有する色情報に基づき得られたゲインに変更した後(ステップSA9)、キャプチャー動作を行い、変更後のゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSA10)。これにより、記録画像のホワイトバランスが確保される。また、キャプチャー動作の終了後にはステップSA1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0058】
以上のように本実施の形態にあっては、キャプチャー動作で画像を記録するときにだけゲイン調整回路6の各アンプ6a,6b,6cのゲインを調整し、それにより記録画像のホワイトバランスを確保することから、従来の技術で説明した引き込み現象が発生することがなく、常に適切なホワイトバランスが確保された画像を記録することができる。なお、前述した図2のステップSA1においては、太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する方法として太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインをゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cに設定する方法を用いたが、図3のステップSB2で白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲の値に設定するようにしてもよい。但し、この場合も、ゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cのゲインを何らかの値に固定設定する必要はある。
【0059】
また、前述したキャプチャーゲイン演算処理においては、DMAコントローラ8のバッファに書き込まれたYUV変換以前のR,G,Bデータを利用して白検出を行うようにしたが、図4に示すようにYUV変換後のY,Cr,Cbデータを利用して白検出を行うようにしてもよい。また、前述したキャプチャーゲイン演算処理においては、DMAコントローラ8のバッファに書き込まれたYUV変換以前のR,G,Bデータを積算して、R用アンプ6a及びB用アンプ6cに設定するキャプチャーゲインを求める場合を説明したが、YUV変換後のY,Cr,Cbデータを積算してキャプチャーゲインを求めるようにしてもよい。その場合には、CCD2の分光感度特性が異なるが、例えば
Y = 0.3R+0.6G+0.1B
Cr= 0.7R+0.6G−0.1B
Cb= −0.3R+0.6G+0.9B
のような換算式を用いてY,Cr,CbデータからR,G,Bデータの値を求めればよい。
【0060】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を図にしたがって説明する。図5は、図1の電子スチルカメラにおいて、前述したAWBモードと異なるAWBモードが設定された状態でのRECスルーモードの動作を示したフローチャートである。
【0061】
本実施の形態においては、RECスルーモードが設定されると、直ちに被写体像を撮像し(ステップSC1〜SC3)、スルー画像を表示した後(ステップSC4)、スルー用のオートホワイトバランス処理(スルー用AWB)を行う(ステップSC5)。
【0062】
かかる処理は、従来技術で説明したオートホワイトバランス処理と同様であって、図6に示すように、先ずDMAコントローラ8のバッファに格納されている1フレーム分のYUVデータから1画素毎のデータを順次読み出し(ステップSD1)、そのCb値、Cr値が所定の白検出範囲WS(図19参照)に含まれるか否かを判別する(ステップSD2)。そして、読み出した画素の色が白検出範囲WSに含まれていれば(ステップSD2でYES)、その画素のCb値、Cr値を個別に積算する(ステップSD3)。また、ステップSD2の判別結果がNOであって、読み出した画素の色が白検出範囲WSに含まれなければ、そのままステップSD4へ進み、上記の判別及び積算を1フレーム分の全画素が終了するまで続ける(ステップSD4でNO)。次に、全画素に対する処理が終了したら(ステップSD4でYES)、Cbの積算値またはCrの積算値のどちらかが「0」でないか否か、つまり未だCb=Cr=0でないような非収束状態であるか否かを判別する(ステップSD5)。ここで、非収束状態であれば(ステップSD5でYES)、Cb,Crの積算値に基づきCb=Cr=0(収束状態)とするためのRゲインとBゲインとを演算し、R用アンプ6a及びB用アンプ6cのゲインを演算したゲインに変更する(ステップSD6)。また、ステップSD5の判別結果がNOであって、Cb=Cr=0である収束状態となっていたときには、そのまま処理を終了する。
【0063】
そして、かかる処理が終了したら、シャッターキーが押されたか否かを判別し、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返す(ステップSC6でNO)。したがって、シャッターキーが押される以前においては、RゲインとBゲインが逐次補正されることにより、表示装置11に表示されるスルー画面には常に適切なホワイトバランスが確保されることとなる。
【0064】
一方、スルー画面を表示している間にシャッターキーが押されたときには(ステップSC6でYES)、キャプチャー用のオートホワイトバランス処理(キャプチャー用AWB)を行う(ステップSC7)。かかる処理においては、図7に示すように、先ずゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cのゲインを、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定することにより太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定した後(ステップSE1)、その状態で被写体像を撮像し(ステップSE2〜SE4)、しかる後、第1の実施の形態で説明したキャプチャーゲイン演算処理と同様の手順によりキャプチャーゲイン(RゲインとBゲイン)を演算し(ステップSE5〜SE9)、R用アンプ6a及びB用アンプ6cのゲインを演算したゲインに変更する(ステップSE10)。
【0065】
しかる後、キャプチャー動作を行い、変更後のゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSC8)。これにより、記録画像には常に適正なホワイトバランスが確保されることとなる。また、キャプチャー動作の終了後にはステップSC1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0066】
したがって、本実施の形態においては、従来技術で説明した引き込み現象が発生する場合はあるものの、第1の実施の形態とは異なりより自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。
【0067】
なお、前述した図7のステップSE1においては、太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する方法として太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインをゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cに設定する方法を用いたが、ステップSE6で白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲の値に設定するようにしてもよい。但し、この場合も、ゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cのゲインを何らかの値に固定設定する必要はある。
【0068】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を図にしたがって説明する。図8は、図1の電子スチルカメラにおいて、前述したAWBモードと異なる他のAWBモードが設定された状態でのRECスルーモードの動作を示したフローチャートである。
【0069】
本実施の形態においても、RECスルーモードが設定されると、被写体像の撮像処理を行い(ステップSF1〜SF3)、スルー画像を表示した後(ステップSF4)、第2の実施の形態で説明した図6のスルー用AWBを行う(ステップSF5)。次に、ハーフシャッターキーが押されたか否か、すなわちシャッターキーがフォーカスロックが行われる位置まで半押しされたか否かを判別する(ステップSF6)。ここで、シャッターキーが半押しされていなければステップSF1へ戻り(ステップSF6でNO)、前述した処理を繰り返す。これにより、シャッターキーが半押しされる以前においては、RゲインとBゲインが逐次補正されることにより、表示装置11に表示されるスルー画面には常に適切なホワイトバランスが確保される。
【0070】
一方、前述した処理を繰り返す間にシャッターキーが半押しされたら(ステップSF6でYES)、第2の実施の形態で説明した図7のキャプチャー用AWBを行い(ステップSF7)、被写体像の撮像処理を行う(ステップSF8〜SF10)。そして、シャッターキーが半押中であれば(ステップSF11でYES)、スルー画像、つまりキャプチャーゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づくスルー画像を表示し(ステップSF12)、さらにシャッターキーが押されれば(ステップSF13でYES)、キャプチャー動作を行って、ステップSF7の処理で設定されたゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSF14)。そして、キャプチャー動作の終了後にはステップSF1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した全ての処理を繰り返す。これにより、記録画像には常に適正なホワイトバランスが確保されることとなる。
【0071】
また、半押しされたシャッターキーが直ちに全押しされないようなときには(ステップSF13でNO)、ステップSF8へ戻り、キャプチャーゲインを変更することなく、被写体像の撮像処理を行ってスルー画像を表示する(ステップSF8〜SF12)。また、シャッターキーがいったん半押しされた後、シャッターキーが押されることなく、半押し状態が解除されたときには(ステップSF11でNO)、直ちにステップSF1へ戻る。つまり、シャッターキーの半押し時に1回だけキャプチャー用AWB処理(図7)を行い、その後、半押し中はこの1回の演算により得たキャプチャーゲインを常時固定的に設定し、キャプチャー時もこのキャプチャーゲインによりキャプチャー動作を行う。
【0072】
したがって、本実施の形態においても、より自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。しかも、第1及び第2の実施の形態とは異なり、シャッターキーが押された後にキャプチャーゲインの読出・設定処理やキャプチャー用AWB処理が不要であることから、シャッターキーが押されてからキャプチャー動作までの時間が短く、撮影時の応答性がよい。さらに、シャッターキーを半押ししている間のスルー画像が、キャプチャーゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づく画像であるため、シャッターキーを半押しすることにより、その時点で記録した場合における画像の色合いをスルー画像で確認することができ、使い勝手がよい。なお、これとは別に、例えば前述したステップSF8〜SF11までの処理を無くすとともに、一度、シャッターキーが半押しされてからキャプチャー用AWB処理を行った後に、シャッターキーが全押しされるまでの間は、前述したステップSF6に戻るようにしてもよい。その場合でも、上記と同様の効果が得られる。
【0073】
また、本実施の形態においては、シャッターキーが半押しされたときに、キャプチャーゲイン演算・設定処理を行うようにしたが、以下のようにしても、より自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。すなわち、シャッターキーが半押しされたら、いったんゲイン調整回路6における各アンプ6a,6b,6cのゲインを、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定した後、被写体像を撮像するとともに、第1の実施の形態で説明したキャプチャーゲイン演算処理を行う。その後、シャッターキーが全押しされるまでの間は、ゲイン調整回路6の各アンプ6a,6b,6cのゲインを固定した状態で被写体像の撮像処理と、キャプチャーゲイン演算・記憶処理とを繰り返す。そして、シャッターキーが全押しされた段階で、キャプチャーゲイン演算処理で記憶しておいたキャプチャーゲインを読み出し、そのゲインをR用アンプ6a及びB用アンプ6cに設定した後、キャプチャー動作を行うようにしてもよい。
【0074】
この場合、シャッターキーが全押しされる直前のスルー画像に基づいて演算されたキャプチャーゲインによりキャプチャー動作を行うことができるので、より適正なホワイトバランスを確保することができるようになる。
【0075】
(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施の形態を図にしたがって説明する。図9は、図1の電子スチルカメラにおいて、AWBモードが設定され、かつストロボ17の強制発光モードが設定された状態でのRECスルーモードの動作を示したフローチャートである。
【0076】
本実施の形態においても、RECスルーモードが設定されると、被写体像の撮像処理を行い(ステップSG1〜SG3)、スルー画像を表示した後(ステップSG4)、第2及び第3の実施の形態と同様のスルー用AWBを行う(ステップSG5)。引き続き、シャッターキーが押されなければ(ステップSG6でNO)、前述した処理を繰り返すことにより、スルー画面のホワイトバランスを確保する。また、その間にシャッターキーが押されたときには(ステップSG6でYES)、ストロボ17に赤目防止用あるいは本発光量決定用のプリ発光を行わせ(ステップSG7)、第2の実施の形態で説明した図7のキャプチャー用AWBを行う(ステップSG8)。しかる後、ストロボ17に本発光を行わせ(ステップSG9)、キャプチャー動作を行う(ステップSG10)。つまり、プリ発光時に撮像した被写体の画像信号に基づき、キャプチャーゲインを演算する。なお、以上の動作は、ストロボ17の強制発光モードが設定されていないとき、AE制御によって自動的にストロボ17を発光させる場合においても同様である。
【0077】
したがって、例えば夜間に屋外で人物撮影を行う場合のように、ストロボ光が主たる撮影光となる場合には無論のこと、屋内等でストロボ光の色(ほぼ太陽光と同色である。)とは異なる色で、かつ比較的明るい照明によって照らされた被写体を撮影する場合であっても、照明光の色の影響を受けることなく記録画像に適正なホワイトバランスを確保することができる。
【0078】
なお、本実施の形態では、電子スチルカメラがストロボ17を内蔵するとともに、その光を撮影補助光とするものを示したが、ストロボを内蔵していないものにおいて外付けのストロボや他の閃光装置を用いる場合や、ストロボを内蔵していても、それよりも大光量の閃光装置を用いる場合においても、撮影補助光の色に左右されることなく、前述と同様の動作によって記録画像に適正なホワイトバランスを確保することができる。
【0079】
(第5の実施の形態)
図10は、本発明の第5の実施の形態に係る他の電子スチルカメラを示すブロック構成図である。以下、図1に示したものと異なる部分について説明すると、本実施の形態の電子スチルカメラにあっては、ユニット回路5によりA/Dされた画像信号をいったん格納するバッファ20と、バッファ20を介して送られた画像信号を増幅する第1及び第2のゲイン調整回路21,22と、第1及び第2のゲイン調整回路21,22によって個別に増幅された画像信号に対してカラープロセス処理(YUV変換)を施し、YUVデータをDMAコントローラ8へ送る第1及び第2のカラープロセス回路23,24とを備えている。前記第1及び第2のゲイン調整回路21,22は、それぞれがR用アンプ21a,22a、G用アンプ21b,22b、B用アンプ21c,22cを備えており、双方のゲイン調整回路21,22におけるR,G,Bの各ゲインが制御部14から送られる制御信号によって制御されるよう構成されている。なお、これ以外の構成については、図1と同様であるため同一の符号を付し説明は省略する。つまり、本実施の形態の電子スチルカメラは、撮像した画像信号を増幅してカラープロセス処理を施す部分に冗長性を持たせた構成となっている。
【0080】
次に、以上の構成からなる本実施の形態において、AWBモードが設定された状態でのRECスルーモードにおける動作を図11のフローチャートに従い説明する。なお、図12は、以下に述べる動作を示す概念図である。
【0081】
本実施の形態においては、RECスルーモードが設定されると、まず第2のゲイン調整回路22における各アンプ22a,22b,22cのゲインを、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定することにより太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する(ステップSH1)。なお、ここで設定される各ゲインは、R用アンプ22aのゲイン(Rゲイン)が2倍、G用アンプ22bのゲイン(Gゲイン)が1倍、B用アンプ22cのゲイン(Bゲイン)が2倍である。次に、被写体像を撮像し(ステップSH2〜SH4)、スルー画像を表示する(ステップSH5)。ここで表示するスルー画像は、CCD2の撮像信号を第1のゲイン調整回路21により増幅された後、第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施されることによって得られたYUVデータに基づく画像である。また、ステップSH2〜SH4において、CCD2の撮像信号は、第2のゲイン調整回路22により増幅されるとともに第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施される。
【0082】
続く、ステップSH6では、第2の実施の形態で説明した図6の処理と同一のスルー用AWB処理を行い(ステップSH6)、第1のカラープロセス回路23によって生成したCb信号、Cr信号に基づき、ホワイトバランスをとるためのR用アンプ21a及びB用アンプ21cのゲインを演算し、双方のアンプ21a,21cのゲインを制御する。さらに、第1の実施の形態で説明した図3の処理と同一のキャプチャーゲイン演算処理を行い(ステップSH7)、ホワイトバランスをとるための第2のゲイン調整回路22におけるRゲインとBゲインの設定値(キャプチャーゲイン)を演算するとともに、演算結果をゲイン記憶部16に記憶する。なお、本実施の形態においては、上記のスルー用AWB処理及びキャプチャーゲイン演算処理は制御部14によりほぼ並行して行われるが、少なくともいずれか一方の処理を専用の回路によって行う構成とすれば、同時に行わせることができる。
【0083】
また、キャプチャーゲイン演算処理が終了すると、シャッターキーが押されたか否かを判別するとともに、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返す(ステップSH8でNO)。これにより1フレーム分の画像データを取り込む毎に、スルー用AWB処理によってスルー画像のホワイトバランスが調整されるとともに、キャプチャーゲイン演算処理に伴いゲイン記憶部16に記憶されているキャプチャーゲイン、つまりシャッターキーが押された際に第2のゲイン調整回路22に設定すべきキャプチャーゲインが更新される。一方、その間に、シャッターキーが押されたら(ステップSH8でYES)、ゲイン記憶部16に記憶しておいたキャプチャーゲインを読み出し(ステップSH9)、第2のゲイン調整回路22におけるR用アンプ22a及びB用アンプ22cの設定ゲインを、読み出したキャプチャーゲイン、すなわちキャプチャー動作の直前に撮像した画像データが有する色情報に基づき得られたゲインに変更した後(ステップSH10)、キャプチャー動作を行い、第2のゲイン調整回路22側において変更後のゲインでR,G,Bの色成分毎に増幅された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSH11)。これにより、記録画像のホワイトバランスが確保される。また、キャプチャー動作の終了後にはステップSH1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0084】
したがって、本実施の形態においては、第2の実施の形態と同様、より自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。しかも、第2の実施の形態とは異なり、シャッターキーが押された後には、第2のゲイン調整回路22のゲインを前述した所定のゲインに固定した状態での撮像処理(1フレーム分の画像データの取り込み)が不要であることから、シャッターキーが押されてからキャプチャー動作までの時間が短く、撮影時の応答性がよい。
【0085】
なお、本実施の形態に示した図10の電子スチルカメラにあっては、上述したRECスルー動作以外にも、第3の実施の形態におけるRECスルー動作(図8参照)や、第4の実施の形態におけるRECスルー動作(図9参照)を行わせることは可能であり、その場合においては、第3及び第4の実施の形態で説明したものと同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、キャプチャー動作に先立ち第2のゲイン調整回路22側のゲインをキャプチャーゲインに変更し、キャプチャー動作では第2のカラープロセス回路24によって生成された画像データを記録させるものについて説明したが、第2のゲイン調整回路22を、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに常時固定されたものとし、キャプチャー動作に先立ち第1のゲイン調整回路21側のゲインを前述したキャプチャーゲインに変更し、キャプチャー動作では第1のカラープロセス回路23によって生成された画像データを記録させる構成としても構わない。
【0086】
このように構成した場合、第2のゲイン調整回路22のゲインを変更する必要が全くなくなるので、第2のゲイン調整回路22に代えてゲイン調整を行うことのできない安価なアンプを用いることが可能となり、結果として機器の小型化、コストの低減といった効果を得ることができる。
【0087】
また、このような構成において、太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する方法として、白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲の値に設定する方法を用いた場合は、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに常時固定される第2のゲイン調整回路22を設ける必要がなくなる。
【0088】
(第6の実施の形態)
次に、本発明の第6の実施の形態を図にしたがって説明する。図13は、図10の電子スチルカメラにおいて、前述したAWBモードと異なる他のAWBモードが設定された状態でのRECスルーモードの動作を示したフローチャートである。
【0089】
本実施の形態においても、RECスルーモードが設定されると、まず第2のゲイン調整回路22における各アンプ22a,22b,22cのゲインを、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定(固定)することにより太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する(ステップSI1)。なお、ここで設定される各ゲインは、R用アンプ22aのゲイン(Rゲイン)が2倍、G用アンプ22bのゲイン(Gゲイン)が1倍、B用アンプ22cのゲイン(Bゲイン)が2倍である。次に、被写体像を撮像し(ステップSI2〜SI4)、スルー画像を表示する(ステップSI5)。ここで表示するスルー画像は、CCD2の撮像信号を第1のゲイン調整回路21により増幅された後、第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施されることによって得られたYUVデータに基づく画像である。また、ステップSI2〜SI4において、CCD2の撮像信号は、第2のゲイン調整回路22により増幅されるとともに第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施される。
【0090】
引き続き、ステップSI5でスルー画像を表示した後には、第1の実施の形態で説明した図3のキャプチャーゲイン演算処理と同様の処理によって、第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施されたYUVデータに基づき、ホワイトバランスをとるための第1のゲイン調整回路21におけるRゲインとBゲインの設定値(キャプチャーゲイン)を演算し(ステップSI6)、演算したゲインを双方のアンプ21a,21cに設定する(ステップSI7)。そして、シャッターキーが押されたか否かを判別するとともに、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返す(ステップSI8でNO)。これにより1フレーム分の画像データを取り込む毎に、第1のゲイン調整回路21のゲインが、ステップSI6で演算された適正なホワイトバランスが得られるキャプチャーゲインに設定されるとともに、ホワイトバランスが確保されたスルー画像が表示される。そして、かかる間に、シャッターキーが押されたら(ステップSI8でYES)、キャプチャー動作を行い、第1のゲイン調整回路21において増幅されるとともに第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施された画像信号に基づく画像を記録し(ステップSI9)、キャプチャー動作の終了後にはステップSI1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0091】
つまり、本実施の形態においては、スルー画像表示中(撮影待機状態)において、逐次第2のゲイン調整回路22を経て第2のカラープロセス回路24から出力される画像信号を用いてキャプチャーゲイン演算を行い、この演算により得られるキャプチャーゲインを逐次第1のゲイン調整回路21に設定するとともに、第1のカラープロセス回路23から出力された画像信号に基づきスルー画像を表示し、かつ画像を記録する。
【0092】
したがって、本実施の形態においても、第5の実施の形態におけるスルー用AWB処理及びキャプチャーゲイン読出・変更処理が不要になるので、オートホワイトバランスに要する処理負担が軽くなる。しかも、第2のゲイン調整回路22のゲインを変更する必要が全くなくなるので、第2のゲイン調整回路22に代えてゲイン調整を行うことのできない安価なアンプを用いることが可能となり、結果として機器の小型化、コストの低減といった効果を得ることができる。さらに、太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する方法として、白検出回路において白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を太陽光の下での撮影に最適な白検出範囲の値に設定する方法を用いた場合は、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに常時固定される第2のゲイン調整回路22を省くことが可能となり、更なる機器の小型化、コストの低減といった効果を得ることができる。また、スルー画像及び記録画像ともにキャプチャーゲイン演算によるゲインを設定することができるので、より自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。また、第2の実施の形態と同様、シャッターキーが押されてからキャプチャー動作までの時間が短く、撮影時の応答性がよい。
【0093】
なお、本実施の形態では、第2のゲイン調整回路22を経て第2のカラープロセス回路24から出力される画像信号を用いて、第1のゲイン調整回路21に設定する新たなゲイン(キャプチャーゲイン)を演算するとき(図13のステップSI6)、新たなRゲイン及びBゲインを次式
・新たなRゲイン=現状のRゲイン×(G積算値(ΣG)/R積算値(ΣR))
・新たなBゲイン=現状のBゲイン×(G積算値(ΣG)/B積算値(ΣB))
を用いて演算するようにしたが、これに代えて次式
・新たなRゲイン=現状のRゲイン×((ΣG)/(ΣR))/(T+1)
・新たなBゲイン=現状のBゲイン×((ΣG)/(ΣB))/(T+1)
を用いるようにしてもよい。
【0094】
その場合、T=0のときは、本実施の形態と同様であるが、Tの値が大きくなるほど、第2のカラープロセス回路24から出力される画像信号におけるCb,Crの積算値がCb=Cr=0である収束状態となる(ホワイトバランスが確立される)までの時間が長くなる。つまり、Tの値を適宜調整することによりCb,Crの積算値を徐々に収束させることができる。したがって、前記電子スチルカメラが、複数フレームが連続する動画を撮影し記録する動画モードを有する場合においては、上記調整によって、各フレーム間に急激な色合いの変化が生じることを防止し、それにより良好な動画を撮像することができる。
【0095】
また、以上説明した各実施の形態においては、キャプチャーゲイン演算処理(図3参照)に先立つ撮像時や、キャプチャー用AWB処理(図7参照)での撮像時にゲイン調整回路6等における各アンプのゲイン(キャプチャーゲイン)を、太陽光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定(固定)するものとしたが、これに限らず、前記キャプチャーゲインを色温度が異なる他の光の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインに設定するようにしてもよい。
【0096】
(第7の実施の形態)
以下に、上記のようなゲインを設定する本発明の第7の実施の形態を図14〜図16にしたがって説明する。
【0097】
本実施の形態は、図10に示したものと同様の電子スチルカメラにおいて、図19に示した白検出範囲WS、つまり前述したように太陽光(5500Kの標準光)の下での撮影に最適なゲイン値(白検出範囲W)のみならず、他の異なる撮影環境(撮影光)の下での撮影に最適な複数種のゲイン値(白検出範囲WS)に基づき、前記第2のゲイン調整回路22の各アンプ22a,22b,22cに設定するゲイン(又は白検出回路において白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値)を演算させるものである。すなわち本実施の形態にあっては、図19に示した太陽光に対応する白検出範囲WS以外にも、太陽光とは色温度が異なる白熱灯の光、日陰における自然光、蛍光灯の白熱灯の光といった異なる複数の撮影光に対応する複数種の白検出範囲WSが用意されている。図14(a)は白熱灯用、同図(b)は日陰用、同図(c)は蛍光灯用に対応する白検出範囲WSを示した図であって、太陽光に対する白検出範囲WSと比べ、白熱灯用の白検出範囲WS(a)は赤側のみを残して他の領域を削った範囲、日陰用の白検出範囲WS(b)は青側のみを残して他の領域を削った範囲、蛍光灯用の白検出範囲WS(c)は緑側のみを残して他の領域を削った範囲に予め設定されている。そして、前記制御部14が有するROMには、太陽光を含む各撮影光に対応する4種類の白検出範囲WS(ゲイン値)データが記憶されている。
【0098】
次に、本実施の形態において、使用者によって撮影時における撮影光が選択可能なAWBモードが設定された状態でのRECスルーモードの動作を図15のフローチャートに従い説明する。なお、図16は、以下に述べる動作を示す概念図である。
【0099】
本実施の形態においては、RECスルーモードが設定されると、まず使用者に前述した複数種の撮影光(太陽光を含む4種類の撮影光)から、撮影時における撮影環境に近いものを選択させる(ステップSJ1)。そして、いずれかの撮影光が操作部15の操作により選択されて、それが決定されるまで待機状態(キー入力待ち)となり、撮影光が決定されたら(ステップSJ2でYES)、選択された撮影光に対応する、第2のゲイン調整回路22の各アンプ22a,22b,22cに設定するためのゲインデータを制御部14のROMから読み出し、それを第2のゲイン調整回路22における各アンプ22a,22b,22cのゲインに設定(固定)することにより選択された撮影光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する(ステップSJ3)。
【0100】
次に、被写体像を撮像し(ステップSJ4〜SJ6)、スルー画像を表示する(ステップSJ7)。ここで表示するスルー画像は、CCD2の撮像信号を第1のゲイン調整回路21により増幅された後、第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施されることによって得られたYUVデータに基づく画像である。また、ステップSJ4〜SJ6において、CCD2の撮像信号は、第2のゲイン調整回路22により増幅されるとともに第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施される。
【0101】
引き続き、ステップSJ7でスルー画像を表示した後には、第1の実施の形態で図3をもって説明した処理と同様の処理によって、第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施されたYUVデータに基づき、ホワイトバランスをとるための第1のゲイン調整回路21におけるRゲインとBゲインの設定値(キャプチャーゲイン)を演算する(ステップSJ8)。すなわち、DMAコントローラ8のバッファに格納かれているYUV変換以前の1フレーム分の画像データについて、各画素毎のデータ(R,G,B値)を順次読み出し、読み出した画素の色が、ステップSJ1で選択された撮影光に対応する所定の白検出範囲WS(図14参照)に含まれるか否かを判断し、白検出範囲WSに含まれる画素のデータのR,G,Bの色成分値を個別に順次積算する。そして、1フレーム分の全画素、Gゲインの積算値を基準として(1倍に固定して)所定の式にしたがってRゲインとBゲインの設定値を演算する。そして、演算したゲインを第1のゲイン調整回路21のアンプ21a,21cに設定した後(ステップSJ9)、シャッターキーが押されたか否かを判別するとともに、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返す(ステップSJ10でNO)。
【0102】
これにより1フレーム分の画像データを取り込む毎に、第1のゲイン調整回路21のゲインが、ステップSJ1で選択されたいずれかの撮影光の下での撮影に際し適正なホワイトバランスが得られるキャプチャーゲインに設定されるとともに、ホワイトバランスが確保されたスルー画像が表示される。そして、かかる間に、シャッターキーが押されたら(ステップSJ10でYES)、キャプチャー動作を行い、第1のゲイン調整回路21において増幅されるとともに第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSJ11)。また、キャプチャー動作の終了後にはステップSJ1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0103】
したがって、本実施の形態においては、太陽光以外の複数種の撮影光の下での撮影が行われる場合であっても、使用者によって選択された撮影光を基準としたホワイトバランス制御を行うことにより、撮影環境の違いに即した自然な色合いのスルー画像を表示しながら、記録画像に常に適正なホワイトバランスを確保することができる。なお、これ以外の効果等については第6の実施の形態と同様である。また、前述した各実施の形態においても、本実施の形態と同様に、キャプチャーゲイン演算処理(図3参照)に先立つ撮像時や、キャプチャー用AWB処理(図7参照)での撮像時にゲイン調整回路6等における各アンプのゲイン(キャプチャーゲイン)を、使用者に選択された撮影光に対応するゲインに設定するか、あるいは使用者に選択された撮影光に対応する白検出範囲WSを用いて撮影時の撮影光に最も適した白検出を行う構成とすれば、本実施の形態と同様に、撮影環境の違いに即したホワイトバランスの確保が可能となる。
【0104】
また、本実施の形態では、ホワイトバランス制御に際して、第2のゲイン調整回路22における各アンプ22a,22b,22cのゲインに、異なる撮影光(使用者に選択された撮影光)の下での撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインを設定するものを説明したが、これとは別に、撮影に最適なホワイトバランスが確保可能なゲインではない所定の固定ゲインを設定するようにしてもよい。
【0105】
また、第6の実施の形態と同様に、使用者に選択された撮影光の下での撮影に最適な白検出範囲WSを設定する方法として、白検出回路において白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を使用者に選択された撮影光の下での撮影に最適な白検出範囲の値に設定する方法を用いるようにしてもよい。
【0106】
(第8の実施の形態)
次に、上記のようなゲインを設定する本発明の第8の実施の形態について説明する。本実施の形態も、図10に示したものと同様の電子スチルカメラにおいて、図19に示した白検出範囲WSとは異なる複数種のゲイン値(白検出範囲WS)に基づき、前記第2のゲイン調整回路22の各アンプ22a,22b,22cに設定するゲイン値(又は白検出回路において白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値)を演算させるものである。
【0107】
本実施の形態にあっては、図19に示した通常のホワイトバランス制御で使用する白検出範囲WS以外にも、図17に示した4種類の白検出範囲WS、すなわち同図(a)の青フィルター用、同図(b)の赤フィルター用、同図(c)のグリーンフィルター用、同図(d)のマゼンタフィルター用の白検出範囲WSが用意されている。各々の白検出範囲WSにおいては、その中心が、青フィルター用(a)にあっては赤側へずれ、赤フィルター用(b)にあっては青側へずれ、グリーンフィルタ用(c)にあってはマゼンタ側へずれ、マゼンタフィルター用(d)にあっては緑側へずれた範囲に予め設定されている。そして、前記制御部14が有するROMには、図19の通常のホワイトバランス制御に用いられる白検出範囲WSに加え、前述した図17の4種類の白検出範囲WS(ゲイン値)データが記憶されている。
【0108】
次に、本実施の形態において、予め用意されたフィルター付加機能付きのAWBモードが使用者によって設定された状態におけるRECスルーモードの動作を図18のフローチャートに従い説明する。
【0109】
本実施の形態においては、フィルター付加機能付きのAWBモードにおいて、RECスルーモードが設定されると、まず使用者に予め用意されたフィルター色(本実施の形態では、青、赤、グリーン、マゼンタの4色)から、使用者が所望するフィルター色を選択させる(ステップSK1)。そして、いずれかのフィルター色が操作部15の操作により選択されて、それが決定されるまで待機状態(キー入力待ち)となり、フィルター色が決定されたら(ステップSK2でYES)、選択されたフィルター色に対応する、第2のゲイン調整回路22の各アンプ22a,22b,22cに設定するためのゲインデータを制御部14のROMから読み出し、それを第2のゲイン調整回路22における各アンプ22a,22b,22cのゲインに設定(固定)することにより選択されたフィルター色に対応する白検出範囲WSを設定する(ステップSK3)。次に、第7の実施の形態で説明した図15のステップSJ4〜SJ7と同様の処理を行い、スルー画像を表示する(ステップSK4〜SK7)。
【0110】
引き続き、ステップSK7でスルー画像を表示した後には、第2のカラープロセス回路24によりカラープロセス処理を施されたYUVデータデータとに基づき、ホワイトバランスをとるための第1のゲイン調整回路21におけるRゲインとBゲインの設定値(キャプチャーゲイン)を演算する(ステップSK8)。すなわち、DMAコントローラ8のバッファに格納かれているYUV変換以前の1フレーム分の画像データについて、各画素毎のデータ(R,G,B値)を順次読み出し、読み出した画素の色が、ステップSK1で選択されたフィルター色に対応する所定の白検出範囲WS(図17参照)に含まれるか否かを判断し、白検出範囲WSに含まれる画素のデータのR,G,Bの色成分値を個別に順次積算する。次に、1フレーム分の全画素、Gゲインの積算値を基準として(1倍に固定して)所定の式にしたがってRゲインとBゲインの設定値を演算し、演算したゲインを第1のゲイン調整回路21のアンプ21a,21cに設定する(ステップSK9)。
【0111】
そして、シャッターキーが押されるまで前述した処理を繰り返すことにより(ステップSK10でNO)、1フレーム分の画像データを取り込む毎に、第1のゲイン調整回路21のゲインが、ステップSK1で選択されたいずれかのフィルター色が強調された色調が得られるキャプチャーゲインに設定されるとともに、その色調のスルー画像が表示される。そして、かかる間に、シャッターキーが押されたら(ステップSK10でYES)、キャプチャー動作を行い、第1のゲイン調整回路21において増幅されるとともに第1のカラープロセス回路23によりカラープロセス処理(YUV変換)が施された画像信号に基づく画像を記録する(ステップSK11)。また、キャプチャー動作の終了後にはステップSK1へ戻り、RECスルーモードが解除されるまで前述した処理を繰り返す。
【0112】
したがって、本実施の形態においては、フィルター付加機能付きのAWBモードにおいては、使用者により選択されたフィルター色に対応する白検出範囲WSを基準としたホワイトバランス制御を行うことによって、キャプチャー動作に取得した(撮像した)画像に対して複数色のフィルター効果を付加することができる。
【0113】
なお、第7の実施の形態と同様に、使用者に選択されたフィルター色に対応する白検出範囲WSを設定する方法として、白検出回路において白検出範囲内か否かを判断する際に用いられる所定の白検出範囲WSの値を使用者に選択されたフィルター色に対応する白検出範囲の値に設定する方法を用いるようにしてもよい。
【0114】
また、以上説明した各実施の形態においては、主として、被写体像の撮像処理に際して撮像信号をR、G、Bの色成分毎に増幅するとともに、各色成分のゲインを個別に調整するものについて説明したが、これ以外にも、撮像信号のゲイン調整を輝度・色差信号(Cb信号、Cr信号)別に行うものについても本発明を採用することができる。その場合であっても、前述した各実施の形態における効果を得ることができる。また、主として、スルー画像を表示した状態でシャッターキーが押されると、その時点で撮像した画像を記録する電子スチルカメラについて説明したが、本発明は、前述したようなカメラに限定されることなく、撮像する画像のオートホワイトバランス制御を行う機器であれば他の装置にも適用することができる。
【0115】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、画像を撮影するとき、増幅手段における色成分毎のゲインが、一定の基準に従って演算されたゲインに常に調整されるようにした。よって、煩雑な操作を必要とせずに、常に良好なホワイトバランスが確保された画像を得ることができ、また、常に良好なホワイトバランスが確保された画像を記録することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す電子スチルカメラのブロック構成図である。
【図2】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図3】キャプチャーゲイン演算処理における動作を示すフローチャートである。
【図4】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示す概念図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図6】スルー用のオートホワイトバランス処理における動作を示すフローチャートである。
【図7】キャプチャー用のオートホワイトバランス処理における動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第3の実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図9】本発明の第4の実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図10】本発明の第5の実施の形態を示す電子スチルカメラのブロック構成図である。
【図11】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図12】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示す概念図である。
【図13】本発明の第6の実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図14】本発明の第7の実施の形態で使用するオートホワイトバランス制御で使用する光源別の白検出範囲を示す説明図である。
【図15】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図16】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示す概念図である。
【図17】本発明の第8の実施の形態で使用するオートホワイトバランス制御で使用するフィルター付加モードでの白検出範囲を示す説明図である。
【図18】同実施の形態におけるRECスルーモードでの動作を示すフローチャートである。
【図19】従来技術及び本発明のオートホワイトバランス制御で使用する白検出範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
2 CCD
6 ゲイン調整回路
7 カラープロセス回路
14 制御部
16 ゲイン記憶部
15 操作部
17 ストロボ
21 第1のゲイン調整回路
22 第2のゲイン調整回路
23 第1のカラープロセス回路
24 第2のカラープロセス回路
WS 白検出範囲
Claims (17)
- 撮像手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅手段と、
この増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算手段と、
この第1の演算手段により演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定手段と、
この第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第2の設定手段と、
この第2の設定手段により色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算手段と、
この第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定手段とを備え、
前記第1の演算手段は、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする電子カメラ。 - 前記第3の設定手段により色成分毎のゲインとして前記撮影記録用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号を記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電子カメラ。
- 前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとして前記スルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅手段から出力された撮像信号をスルー画像として表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2記載の電子カメラ。
- 手動操作により撮影を指示する撮影指示手段を備え、
前記第2の設定手段は、前記撮影指示手段による撮影指示操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の電子カメラ。 - 第1の操作と第2の操作とが可能なシャッターキーを備え、
前記第2の設定手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定し、
前記画像記録手段は、前記シャッターキーの第2の操作に応答して、前記撮像信号を記録することを特徴とする請求項2記載の電子カメラ。 - 前記第2の演算手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを演算し、
前記第3の設定手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項5記載の電子カメラ。 - 前記第2の演算手段は、前記シャッターキーの第1の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを演算し、
前記第3の設定手段は、前記シャッターキーの第2の操作に応答して、前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項5記載の電子カメラ。 - 前記撮影指示手段により撮影が指示された場合に、内蔵又は外付けされた閃光装置にプリ発光を行わせた後、撮影補助光を発する本発光を行わせる制御手段を備え、
前記第2の設定手段は、前記閃光装置のプリ発光に際して前記固定ゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定し、
前記第3の設定手段は、前記閃光装置の本発光に際して前記撮影記録用のゲインを前記増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項4記載の電子 カメラ。 - 撮像手段と、
前記撮像手段から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する第1の増幅手段と、
この第1の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算手段と、
この第1の演算手段により演算されたスルー画像表示用のゲインを前記第1の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定手段と、
前記撮像手段から出力され、且つ前記第1の増幅手段に入力される前の撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算手段と、
前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像手段から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定する第2の設定手段とを備え、
前記第1の演算手段は、前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記第1の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とする電子カメラ。 - 前記第2の設定手段により色成分毎のゲインとして設定された前記撮影記録用のゲインに基づき増幅された撮像信号を記録する画像記録手段を備えたことを特徴とする請求項9記載の電子カメラ。
- 前記第1の設定手段により色成分毎のゲインとして前記スルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記第1の増幅手段から出力された撮像信号をスルー画像として表示する画像表示手段を備えたことを特徴とする請求項9又は10記載の電子カメラ。
- 前記撮像手段から出力され、且つ前記第1の増幅手段に入力される前の撮像信号を色成分毎に個別に増幅する第2の増幅手段と、
予め決められている固定ゲインを前記第2の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定手段とを備え、
前記第2の演算手段は、前記第3の設定手段により色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記第2の増幅手段から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算することを特徴とする請求項9乃至11いずれかに記載の電子カメラ。 - 前記第2の設定手段は、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記第2の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項12記載の電子カメラ。
- 前記第2の設定手段は、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記第1の増幅手段における色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項9乃至13いずれかに記載の電子カメラ。
- 手動操作により撮影を指示する撮影指示手段を備え、
前記第2の設定手段は、前記撮影指示手段による撮影指示操作に応答して、前記第2の演算手段により演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像手段から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定することを特徴とする請求項9乃至14いずれかに記載の電子カメラ。 - 撮像部と、前記撮像部から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅部とを備えた電子カメラにおけるオートホワイトバランス制御方法であって、
前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算ステップと、
この第1の演算ステップにより演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定ステップと、
この第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設 定された状態における所定のキー操作に応答して、予め決められている固定ゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第2の設定ステップと、
この第2の設定ステップにより色成分毎のゲインとして前記固定ゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算ステップと、
この第2の演算ステップにより演算された撮影記録用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第3の設定ステップとを含み、
前記第1の演算ステップは、前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とするオートホワイトバランス制御方法。 - 撮像部と、前記撮像部から出力された撮像信号を色成分毎に個別に増幅する増幅部とを備えた電子カメラにおけるオートホワイトバランス制御方法であって、
前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算する第1の演算ステップと、
この第1の演算ステップにより演算されたスルー画像表示用のゲインを前記増幅部における色成分毎のゲインとして設定する第1の設定ステップと、
前記撮像部から出力され、且つ前記増幅部に入力される前の撮像信号に基づき、色成分毎の撮影記録用のゲインを演算する第2の演算ステップと、
前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態における所定のキー操作に応答して、前記第2の演算ステップにより演算された撮影記録用のゲインを、前記撮像部から出力された撮像信号に対する色成分毎のゲインとして設定する第2の設定ステップとを含み、
前記第1の演算ステップは、前記第1の設定ステップにより色成分毎のゲインとしてスルー画像表示用のゲインが設定された状態の前記増幅部から出力された撮像信号に基づき、色成分毎のスルー画像表示用のゲインを演算することを特徴とするオートホワイトバランス制御方法。
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