JP4010865B2

JP4010865B2 - デジタルカメラ

Info

Publication number: JP4010865B2
Application number: JP2002131572A
Authority: JP
Inventors: 克弥牧岡
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2002-05-07
Publication date: 2007-11-21
Anticipated expiration: 2022-05-07
Also published as: JP2003324746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像手段の出力信号そのままの画像データを出力するデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラは、撮影前に被写体の画像を連続表示して、撮影される画像を確認した上で撮影したり、撮影済の画像を再生表示して確認することが可能である。特に、撮影した画像を撮影直後に再生する機能は利便性が高い。そのため、撮影した画像データを画像表示部での画像再生に適した画像信号形態に変換した後、記録媒体へ記録している。例えば、輝度Ｙ信号、色差Ｒ−Ｙ信号、色差Ｂ−Ｙ信号の組み合わせや、ＲＧＢ信号の組み合わせ等が画像信号形態として用いられている。
【０００３】
一方、デジタルカメラのＣＣＤ撮像素子等を有する撮像手段の出力信号をそのまま出力可能としたデジタルカメラも提案されている（特開平１１−２６１９３３号公報、特開２００１−２２３９７９公報参照）。撮像手段の出力信号そのままの画像データ（以下、撮像手段の出力信号そのままの画像データを「ＲＡＷデータ」と記述する。）を利用すると、撮像手段の画素構成、特性等を生かした画像を得ることができ、利用者による画像補正処理時にも、画像劣化のない処理が可能である。
【０００４】
ＲＡＷデータに対する画像補正処理として、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理がある。ホワイトバランス調整処理は、ＲＡＷデータのそれぞれの色信号に対するゲインを変更することにより、適切な色調の画像データを得るものである。デジタルカメラは、内部にホワイトバランス調整機能を有しており、利用者による撮影前の設定に応じた色ゲインデータにより、ホワイトバランス調整処理を行う。そして、画像再生に適した画像信号形態に変換する場合には、ホワイトバランス調整処理を施した画像データを用いる。
【０００５】
ホワイトバランスの設定は、マニュアルでの光源条件（屋外、日陰、照明の種類）に対応した設定の他、撮影シーンに応じた自動調整（オートホワイトバランス）の設定も可能である。設定に応じて得られる色ゲインデータは、ＣＣＤ撮像素子の種類、個体毎の特性差があるため、同じ設定でも、撮影に使用したカメラ毎に異なる。また、オートホワイトバランス調整も、カメラの種類、個体の特性に応じたアルゴリズムによって行われる。
【０００６】
したがって、ＲＡＷデータの出力に際して、撮影時の設定に基づく色ゲインデータをＲＡＷデータとともに出力するのが好ましく、特開２００１−２２３９７９公報に記載されたカメラは、ＲＡＷデータに、画像再生用パラメータとして撮影時の設定によるホワイトバランス用の色ゲインデータが付加されている。
【０００７】
出力されたＲＡＷデータに対しては、外部の処理装置で任意の補正処理を行うことができるが、各種光源条件でのホワイトバランス調整処理を施すに際して、各種光源を色温度で設定することによって、微妙な色相をコントロールしたいという要求がある。しかし、前述したように、各種光源条件に応じた色ゲインはカメラ毎に異なるため、色温度によって光源条件を設定しても、適確な補正画像が得られない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、色温度を用いて設定された光源条件でのホワイトバランス調整処理を施すことを可能とするＲＡＷデータを出力するデジタルカメラを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルカメラは、撮像手段の出力信号そのままの画像データを含む撮像情報を記録媒体に記録するデジタルカメラであって、前記撮像情報には、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報とが含まれるものである。前記偏移を示す情報として、傾き量とオフセット量、あるいは特定の色温度における色度情報を用いるものである。
【００１０】
このように、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報を撮像情報に含めておくと、光源条件が色温度で設定された場合、設定された色温度に対応するカメラ固有の色ゲインを求めることができ、適確なホワイトバランス調整が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明のデジタルカメラの概略構成を示す図である。図１のデジタルカメラは、レンズ部１、撮像デバイス２、及び駆動部３を含む撮像部、アナログ信号処理部４、Ａ／Ｄ変換部５、デジタル信号処理部６、出力用メモリ７、及び圧縮伸張処理部８を含む信号処理部、メディアインタフェース１０及び画像モニタ１１を含む出力部、モード切換えスイッチ、レリーズボタン等を含む操作部１２、並びにデジタルカメラ全体を制御するシステム制御部９を含んで構成される。
【００１２】
撮像部の構成は、従来のデジタルカメラと同じであるので簡単に説明する。レンズ部１を通った光は、ＣＣＤ等の撮像デバイス２の上に焦点を結び、撮影画像信号が取得される。撮像信号の取得に際しては、駆動部３を介してレンズ部１及び図示しない絞りの制御が行われる。撮像デバイス２は、レリーズボタン（図示せず）の操作を契機として、所定のタイミングで、タイミングジェネレータ（図示せず）を含む駆動部３によって駆動され、撮影画像信号を出力する。
【００１３】
撮影画像信号は、アナログ信号処理部４によってアナログ信号処理された後、Ａ／Ｄ変換部５でデジタル信号に変換され、ＲＡＷデータとしてデジタル信号処理部６に送られる。デジタル信号処理部６では、操作部１２によって設定された動作モードに応じたデジタル信号処理を行い、得られた画像データは、出力用メモリ７に一時的に記憶される。
【００１４】
デジタル信号処理部６が行う処理には、ホワイトバランス調整、Ｙ／Ｃ処理、ガンマ補正処理等が含まれる。デジタル画像処理を経た画像データに基づく画像を、画像モニタ１１に表示する場合は、出力用メモリ７の内容を読み出して画像モニタ１１に送られる。出力用メモリ７の画像データは、圧縮伸張処理部８で圧縮処理された後あるいは直接、メディアインタフェース１０を経て、図示しないメモリカード等の記録メディアに記録される。画像モニタ１１には、記録メディアの画像データに基づく画像も表示可能である。
【００１５】
システム制御部９は、撮影動作を含むデジタルカメラ全体の制御を行う。システム制御部９は、具体的には所定のプログラムによって動作するプロセッサを主体に構成され、内部にプログラム、動作に必要な各種データを記憶するメモリ、及びワークメモリを備える。
【００１６】
操作部１２は、デジタルカメラ使用時の各種操作を行うもので、撮影時の撮影方法、撮影条件、撮影画像情報の処理方法の設定、及びメディアに対する記録モードの設定等を行う。操作部１２は、それぞれの機能に対応する操作部材を設けてもよいが、画像モニタ１１の表示と連動して操作部材を共用してもよい。設定される撮影条件には、ホワイトバランスの設定を含んでおり、光源条件（屋外、日陰、照明の種類）に対応したマニュアル設定、及び撮影シーンに応じて自動的にホワイトバランスを調整するオートホワイトバランスの設定が可能である。また、記録モードには、圧縮画像データの記録モードとＲＡＷデータの記録モードを含んでおり、圧縮モードの設定時には、圧縮率の設定も可能である。
【００１７】
今、ホワイトバランスが「オートホワイトバランス」に設定され、記録モードが「ＲＡＷデータ」に設定されている状態で、撮影を行うものとする。デジタル信号処理部６は、Ａ／Ｄ変換部５からのＲＡＷデータに対して、オートホワイトバランス調整処理を施し、さらに、ガンマ補正、補間処理、Ｙ／Ｃ処理等を行って、画像モニタ１１に表示可能な形式の画像データとし、出力用メモリ７に出力する。画像モニタ１１は、この画像データに基づいてスルー画像を表示する。なお、スルー画像の表示を行わない場合は、ガンマ補正、補間処理、Ｙ／Ｃ処理等は、不要である。
【００１８】
この状態で、操作部１２のレリーズボタン（図示せず）が押下されると、デジタル信号処理部６は、入力されたＲＡＷデータに対してオートホワイトバランス調整処理を施し、撮影シーンに応じた色補正ゲインを求め、ＲＡＷデータとともに、出力用メモリ７に出力する。
【００１９】
そして、出力用メモリ７のＲＡＷデータ及びオートホワイトバランス調整処理によって求めた色ゲインデータは、メディアインタフェース１０を介して、図示しない記録メディアに記録される。また、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報も合わせて記録される。偏移を示す情報としては、傾き量とオフセット量、あるいは特定の色温度における色度情報が利用される。このとき、合わせて撮影付属情報等も１つの画像ファイルとして図示しない記録メディアに記録される。このような撮影動作及び記録動作の制御は、システム制御部９によって行われる。また、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報は、図示しないメモリに記憶されたものを用いる。
【００２０】
図２に、ＲＡＷデータが記録された画像ファイルのデータフォーマットの一例を示す。画像ファイルは、ヘッダ部と画像データ部を含み、ヘッダ部には、機種情報、画像補正用パラメータ、撮影付属情報が含まれる。機種情報は、カメラの撮像部を特定するためのものであり、機種を特定することによって、画素数、画像配列、アナログ信号処理方式、Ａ／Ｄ変換のビット数等が特定される。撮影付属情報には、撮影年月日や、シャッタ速度、絞り値、露光モード等の撮影条件が含まれる。
【００２１】
画像補正用パラメータは、ＲＡＷデータに対する処理を補助する情報であり、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報が含まれる。偏移を示す情報は、図３（ａ）に示すように、傾き量とオフセット量を利用することができる。また、図３（ｂ）に示すように、特定の基準色温度における色度情報を利用することもできる。基準色温度としては、代表的な色温度を複数利用するのが好ましい。
【００２２】
画像データ部には、Ａ／Ｄ変換部５からのＲＡＷデータが、撮像デバイス２の画素数、画素配列、色（ＲＧＢ）成分にしたがって、順次記録される。
【００２３】
次に黒体軌跡の偏移について、図４のｘｙ色度図を用いて説明する。図４において、曲線▲１▼は黒体軌跡を示し、曲線▲２▼はあるデジタルカメラＡにおける黒体軌跡を示す。カメラＡにおいては、撮像素子の特性差等の理由で、黒体放射の色度が曲線▲２▼のようにずれて出力されることを示している。
【００２４】
図４では、曲線▲２▼が曲線▲１▼に対して、ｙ方向に「ｂ」だけずれており、「ａ」だけ傾いているので、傾き量「ａ」とオフセット量「ｂ」を、偏移を示す情報として予めデジタルカメラに記憶しておく。また、特定の偏移を示す情報としては、特定の色温度における色度情報を用いてもよい。例えば、図４に示すように、５０００°Ｋと３０００°Ｋにおける色度情報（ｘ₁、ｙ₁）（ｘ₂、ｙ₂）を、各カメラ毎に求めておいて、偏移を示す情報として出力する。
【００２５】
なお、図４では、黒体軌跡の偏移が傾きとオフセットで表されるものとして説明したが、実際のカメラ特性のずれは一律でないので、近似したデータとして記憶する。
【００２６】
このように、黒体軌跡が偏移したカメラでのＲＡＷデータに対して、色温度によって設定した光源条件でのホワイトバランス調整処理を行う場合、設定された色温度における色度情報に基づいて補正した色ゲインを用いる。
【００２７】
なお、この例では、画像表示部での画像再生に適した画像信号形態の画像データとＲＡＷデータのいずれか一方を選択的に出力するものとして説明したが、両方出力するようにしてもよい。その場合、ＲＡＷデータの画像補正用パラメータとして、黒体軌跡の偏移を示す情報だけでなく、オプティカルブラック補正データ、階調補正データ等を含めるのが好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のデジタルカメラによれば、色温度を用いて設定された光源条件でのホワイトバランス調整処理を施すことを可能とするＲＡＷデータを出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のデジタルカメラの概略構成を示す図
【図２】ＲＡＷデータが記録された画像ファイルのデータフォーマットの一例を示す図
【図３】黒体軌跡の偏移を示す情報の一例を示す図
【図４】ｘｙ色度図上の黒体軌跡を示す図
【符号の説明】
１・・・レンズ部
２・・・撮像デバイス
３・・・駆動部
４・・・アナログ信号処理部
５・・・Ａ／Ｄ変換部
６・・・デジタル信号処理部
７・・・出力用メモリ
８・・・圧縮伸張処理部
９・・・システム制御部
１０・・・メディアインタフェース
１１・・・画像モニタ
１２・・・操作部

Claims

撮像手段の出力信号そのままの画像データを含む撮像情報を記録媒体に記録するデジタルカメラであって、
前記撮像情報には、各デジタルカメラにおける黒体軌跡の偏移を示す情報とが含まれるデジタルカメラ。
請求項１記載のデジタルカメラであって、
前記偏移を示す情報は、傾き量とオフセット量であるデジタルカメラ。
請求項１記載のデジタルカメラであって、
前記偏移を示す情報は、特定の色温度における色度情報であるデジタルカメラ。