JP4129188B2 - 撮像装置の色バランス調整装置および方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，ディジタル・スチル・カメラなどの撮像装置の色バランス調整装置および方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
カラー撮像装置においては，適切な色をもつ画像を得るために色ごとに一律に補正が行われることがある（例えば，特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−９２７３号公報
【０００４】
カラー撮像装置には，撮像素子としてＣＣＤなどの固体電子撮像素子が用いられることが多い。このような固体電子撮像素子においては，入射光−出力信号特性は線形性を有しており，入射光レベルに応じた信号が出力される。しかしながら，入射光レベルが小さいと，必ずしも入射光−出力信号特性が線形性とならないことがある。色ごとに一律に補正を行っても適正な色バランス調整ができないことがある。
【０００５】
【発明の開示】
この発明は，入射光レベルが小さい場合でも比較的適正な色バランス調整を行うことを目的とする。
【０００６】
この発明による撮像装置の色バランス調整装置は，被写体を撮像し，被写体像を表す複数色のカラー画像データを出力する固体電子撮像素子，カラー画像データごとに増幅可能であり，上記固体電子撮像素子から出力された複数色のカラー画像データをそれぞれ増幅して，色バランス調整を行う色バランス調整手段，高感度撮像モードが設定されているかどうかを判定する判定手段，および上記判定手段により高感度撮像モードが設定されていると判定されたことに応じて，高感度撮像モードが設定されていないと判定されたときと比べて増幅率が変わるように上記色バランス調整手段を制御する色バランス制御手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明は，上記撮像装置の色バランス調整装置に適した方法も提供している。すなわち，この方法は，被写体を撮像し，被写体像を表す複数色のカラー画像データを出力する固体電子撮像素子，およびカラー画像データごとに増幅可能であり，上記固体電子撮像素子から出力された複数色のカラー画像データをそれぞれ増幅して，色バランス調整を行う色バランス調整手段を備えた撮像装置において，高感度撮像モードが設定されているかどうかを判定し，高感度撮像モードが設定されていると判定されたことに応じて，高感度撮像モードが設定されていないと判定されたときと比べて増幅率が変わるように上記色バランス調整手段を制御するものである。
【０００８】
この発明によると，被写体を撮像することによって，上記固体電子撮像素子から被写体像を表す複数色のカラー画像データが出力される（シリアルに出力されてもパラレルに出力されてもよい）。複数色のカラー画像データは，色バランス調整手段においてカラー画像ごとにそれぞれ増幅されることにより，色バランス調整が行われる。
【０００９】
とくに，この発明によると，高感度撮像モードが設定されているかどうかが判定される。高感度撮像モードが設定されているときは，被写体輝度が低く，固体電子撮像素子に入射する光のレベルが小さいときであると考えられる。
【００１０】
高感度撮像モードが設定されていると，高感度撮像モードが設定されていない場合と比べて増幅率が変わるように，色バランス調整手段が制御されるので，入射光レベルが小さい場合であっても比較的正確に色バランスが調整された画像データが得られる。たとえば，被写体輝度が暗いときにおいて，入射光レベルに応じて得られる出力信号のレベルが本来得られるべき出力信号レベルりも小さいときには，高感度撮像モードが設定されているときには，高感度撮像モードが設定されていない場合と比べて増幅率が大きくなるように色バランス調整手段が制御されよう。
【００１１】
【実施例の説明】
図１は，ＣＣＤの入射光−出力信号特性を示すグラフである。図２は，図１に示すグラフの原点近傍における入射光−出力信号特性を，図１に比べて拡大して示すものである。
【００１２】
ＣＣＤの入射光−出力信号特性は，線形性を有し，入射光レベルに応じた信号がＣＣＤから出力されるのが通常である。しかしながら，入射光レベルが小さいとき（図１の符号Ａで示す部分，図２）には，ＣＣＤの入射光−出力信号特性が非線形となってしまうことが多い。ＣＣＤの入射光−出力信号特性が非線形となる部分にもとづいて得られる映像信号によって表される画像の色は，本来の画像の色と異なることがある。この実施例におけるディジタル・スチル・カメラは，入射光レベルに応じて色バランス調整に用いられる増幅率を変えるものである。
【００１３】
図３は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【００１４】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，制御装置10によって統括される。
【００１５】
ディジタル・スチル・カメラには，モード設定スイッチ12が設けられている。このモード設定スイッチ12により高感度撮像モードを設定することができる。高感度撮像モードが設定されたときには，被写体輝度が低く，上述のように本来得られるべき映像信号レベルよりも低いレベルの映像信号がＣＣＤ１から出力されると考えられる。このために，後述するように，ゲイン補正回路（色バランス調整回路）５における増幅率は，通常の撮像モードにおいて設定されるものより大きくされる。
【００１６】
制御回路10には，メモリ11が接続されている。このメモリには，所定のデータが格納されているほか，ゲイン補正回路10におけるゲイン補正のゲイン量を示すデータが格納されている。
【００１７】
図４は，メモリ11に格納されているゲイン量を示すテーブルである。
【００１８】
上述したように，高感度撮像モードが設定されているときと高感度撮像モードが設定されていないとき（通常撮像モードが設定されているとき）とは，ゲイン補正回路５におけるゲイン量が変わる。
【００１９】
ゲイン量テーブルには，Ｒ（赤），Ｇ（緑）およびＢ（青）ごとにそれぞれの色に対応する画像データに適用されるゲイン量が格納されている。緑色の画像データに適用されるゲイン量は，高感度撮像モードと通常撮像モードに関わらず一定値（１．０）であるが，赤色の画像データおよび青色の画像データに適用されるゲイン量は，高感度撮像モードに適用されるゲイン量の方が，通常撮像モードに適用されるゲイン量よりも大きくなっている。
【００２０】
このように高感度撮像モードに適用されるゲイン量の方が，通常撮像モードに適用されるゲイン量よりも大きくなっているので，上述したように，入射光レベルが小さく入射光に対応して本来得られるべき映像信号よりも小さいレベルの映像信号しか得られない場合であっても，比較的適切な色バランス調整を実行することができる。
【００２１】
図３にもどって，ＣＣＤ１の受光面上には，ＲＧＢのカラー・フィルタが設けられている。ＣＣＤ１によって被写体像が撮像される。ＣＤ１の受光面上に被写体像を表す光像が結像し，入射光レベルに応じたＲＧＢのアナログ・カラー映像信号がシリアルにＣＣＤ１から出力される。ＣＣＤ１から出力した映像信号は，ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路２において相関二重サンプリングが行われる。ＣＤＳ回路２から出力された映像信号は，ＶＧＡ（ボルテージ・ゲイン・アンプリファイア）３において増幅され，アナログ／ディジタル変換回路４に入力する。アナログ／ディジタル変換回路４において，アナログ映像信号がシリアルのカラー・ディジタル画像データに変換される。カラー画像データは，ゲイン補正回路５に入力する。
【００２２】
ゲイン補正回路５には，赤色のディジタル画像データを増幅する増幅回路６，緑色のディジタル画像データを増幅する増幅回路７および青色のディジタル画像データを増幅する増幅回路８が含まれている。増幅回路６，７および８には，メモリ11に記憶されているゲイン量テーブルにもとづいて決定される制御信号が制御装置10から与えられる。上述したように，高感度撮像モードが設定されているか通常撮像モードが設定されているかに応じて，制御装置10から与えられる制御信号が変わる。ゲイン補正回路５に入力した画像データのうち，対応する色の画像データが入力したときに，増幅回路６，７または８のうち対応する増幅回路において，与えられる制御信号によって決定されるゲイン量で増幅される。増幅回路６，７および８の出力画像データがゲイン補正回路５の出力画像データとなる。
【００２３】
ゲイン補正回路５から出力された画像データが信号処理回路９に与えられる。信号処理回路９において，ガンマ補正等の所定の信号処理が行われる。信号処理回路９の出力画像データが表示制御装置（図示略）に与えられることにより，表示装置（図示略）の表示画面上に撮像により得られた画像データによって表される画像が表示される。また，シャッタ・レリーズ・ボタン（図示略）の押下に応じて，上述のようにして得られた画像データが圧縮されてメモリ・カードなどの記録媒体に記録される。
【００２４】
図５は，ディジタル・スチル・カメラのゲイン補正の処理手順を示すフローチャートである。
【００２５】
まず，高感度撮像モードが設定されているかどうかが判定される（ステップ21）。
【００２６】
高感度撮像モードが設定されていると（ステップ21でＹＥＳ），上述したように，メモリ11から高感度撮像モード用のゲイン量が読み取られ，読み取られたゲイン量に応じた増幅率がゲイン補正回路５を構成する各増幅回路６，７および８に設定される。設定されたゲイン量によって，各カラー画像データがゲイン補正（色バランス調整）される（ステップ24）。
【００２７】
通常撮像モードが設定されていると（ステップ21でＮＯ），メモリ11から通常撮像モード用のゲイン量が読み取られ，読み取られたゲイン量に応じた増幅率画各増幅回路６，７および８に設定される。設定されたゲイン量によって，ゲイン補正される（ステップ24）。
【００２８】
上述した各処理は，ハードウエアにより構成されているがソフトウエアにより実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＣＤの入射光−出力信号特性を示すグラフである。
【図２】ＣＣＤの入射光−出力信号特性を拡大して示すグラフである。
【図３】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】ゲイン量テーブルを示している。
【図５】ディジタル・スチル・カメラの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ＣＣＤ
５ ゲイン補正回路（色バランス調整回路）
６，７，８ 増幅回路
10 制御装置
11 メモリ
12 モード設定スイッチ

Claims (2)

1. 被写体を撮像し，被写体像を表す赤色のカラー画像データ，緑色のカラー画像データおよび青色のカラー画像データを出力する固体電子撮像素子，
   カラー画像データごとに増幅可能であり，上記固体電子撮像素子から出力された赤色のカラー画像データ，緑色のカラー画像データおよび青色のカラー画像データをそれぞれ増幅して，色バランス調整を行う色バランス調整手段，
   高感度撮像モードが設定されているかどうかを判定する判定手段，および
   上記判定手段により高感度撮像モードが設定されていると判定されたことに応じて，高感度撮像モードが設定されていないと判定されたときと比べて赤色のカラー画像データの増幅率および青色のカラー画像データの増幅率が大きくなるように上記色バランス調整手段を制御する色バランス制御手段，
   を備えた撮像装置の色バランス調整装置。
2. 被写体を撮像し，被写体像を表す赤色のカラー画像データ，緑色のカラー画像データおよび青色のカラー画像データを出力する固体電子撮像素子，およびカラー画像データごとに増幅可能であり，上記固体電子撮像素子から出力された赤色のカラー画像データ，緑色のカラー画像データおよび青色のカラー画像データをそれぞれ増幅して，色バランス調整を行う色バランス調整手段を備えた撮像装置において，
   高感度撮像モードが設定されているかどうかを判定し，
   高感度撮像モードが設定されていると判定されたことに応じて，高感度撮像モードが設定されていないと判定されたときと比べて赤色のカラー画像データの増幅率および青色のカラー画像データの増幅率が大きくなるように上記色バランス調整手段を制御する，
   撮像装置の色バランス調整方法。

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