JP4210920B2 - White balance adjustment method and camera - Google Patents
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本発明はホワイトバランス調整方法およびカメラに係り、特に被写体にストロボ光を照射して撮像した画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整方法およびカメラに関する。 The present invention relates to a white balance adjustment method and a camera, and more particularly, to a white balance adjustment method and a camera for adjusting a white balance of an image signal captured by irradiating a subject with strobe light.
ストロボ光を照射してカラー撮像素子で撮像して得られた被写体の画像は、デーライト光源のみで撮像した場合の画像と比較して、一般に、青みがかった色になる。また、同じ発光量でストロボ発光したとしても、低輝度状態でストロボ発光した場合(ストロボ光が支配的になる)と、日中シンクロの場合(周囲光とストロボ光とが混合した状態になる)とでは、一般に、色温度が異なる。そこで、低輝度発光や日中シンクロなどのストロボ撮影を考慮した各種のホワイトバランス調整方法が提案されている(例えば特許文献1、2を参照)。 The subject image obtained by irradiating the stroboscopic light and picking up an image with the color image pickup device generally has a bluish color as compared with an image taken with only the daylight light source. In addition, even if the flash is emitted with the same amount of light, the flash is emitted in a low-brightness state (strobe light is dominant), and the day is synchronized (the ambient light and the strobe light are mixed). In general, the color temperature is different. Accordingly, various white balance adjustment methods have been proposed in consideration of flash photography such as low-luminance light emission and daytime synchros (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1には、日中シンクロのように周囲光が明るい状態でストロボ撮影する場合にも最適なホワイトバランスが得られることを目的とし、ストロボ光に依存する色温度と周囲光に依存する色温度とを測定し、ホワイトバランス調整を行うことが記載されている。 Patent Document 1 describes a color temperature that depends on strobe light and a color that depends on ambient light for the purpose of obtaining an optimum white balance even when shooting with strobe light in a bright state such as daytime synchro. It is described that white balance is adjusted by measuring temperature.
特許文献2には、光源種を判定して光源種に応じて行うホワイトバランス制御であって、被写体輝度に基づいてストロボ発光するか否かを判定し、ストロボ発光すると判別された場合とストロボ発光しないと判別された場合とで異なるホワイトバランス制御を行うことが記載されている。
ストロボ光が支配的な低輝度発光の場合と、周囲光およびストロボ光が混合した状態の日中シンクロの場合とで、ホワイトバランス調整のために画像信号に与えるゲイン値を切り替えると、急に画像の色が切り替わってしまい、不自然になる。 When the gain value applied to the image signal for white balance adjustment is switched between the case of low-brightness light emission where the strobe light is dominant and the case of daytime synchro with a mixture of ambient light and strobe light, the image suddenly changes. The color of will change, making it unnatural.
具体的には、ストロボ光は一般にデーライト光源より青みがかった色をしており、低輝度発光の場合にストロボ光に依存した色温度に応じたゲイン値を用い、日中シンクロの場合に周囲光であるデーライト光源にも依存した色温度のゲイン値を用いると、低輝度発光と日中シンクロとの境界では、環境によっては過補正になる。すなわち、ストロボ光の影響を補正するための低輝度発光用のゲイン値が画像信号に与えられると本来の色よりも赤みがかった色になってしまい、周囲光であるデーライト光源も考慮した日中シンクロ用のゲイン値が画像信号に与えられると本来の色よりも青みがかった色になってしまう。上記の低輝度発光用のゲイン値と日中シンクロ用のゲイン値とは急に切り替わり、場合によっては本来の色が再現されないことになる。 Specifically, strobe light generally has a bluish color than a daylight light source, and uses a gain value corresponding to the color temperature depending on the strobe light for low-intensity light emission, and ambient light for daytime synchro. When the gain value of the color temperature depending on the daylight light source is used, overcorrection is caused depending on the environment at the boundary between low-luminance light emission and daytime synchro. In other words, if a gain value for low-intensity light emission for correcting the effect of strobe light is given to the image signal, it becomes a reddish color than the original color, and the daylight source that takes into account the daylight light source that is ambient light is also considered When the sync gain value is given to the image signal, the color becomes more bluish than the original color. The gain value for low-luminance light emission and the gain value for daytime synchronization are suddenly switched, and in some cases, the original color is not reproduced.
色温度に基づいてゲイン値を切り替える方法では、室外でストロボ撮影する場合の実際の周囲光は、天気(例えば晴れ、曇天)などによって、略5500Kから略10000Kまでの広い範囲で色温度を取りうる一方で、ストロボ光は一般に略5500Kから略6000Kまでの範囲の色温度となっており、色温度上で重なっているため、判定が難しいという問題がある。また、室内でストロボ撮影をする場合の実際の周囲光も、具体的な室内照明の種類(例えば蛍光灯、電球)などによって、広い範囲で色温度を取りうるため、判定が難しい。 In the method of switching the gain value based on the color temperature, the actual ambient light when taking a stroboscopic image outdoors can take a color temperature in a wide range from about 5500 K to about 10000 K depending on the weather (for example, sunny, cloudy) or the like. On the other hand, the strobe light generally has a color temperature in a range from about 5500K to about 6000K, and since it overlaps on the color temperature, there is a problem that determination is difficult. In addition, the actual ambient light when taking a strobe image in a room is difficult to determine because the color temperature can be taken in a wide range depending on a specific type of indoor lighting (for example, a fluorescent lamp or a light bulb).
被写体輝度(具体的にはEV値)に基づいてゲイン値を切り替える方法では、うす曇りの扱いが特に難しい。具体的には、うす曇り(すなわち暗めの外光)では、日中シンクロ用のゲイン値に切り替わり難いため、低輝度発光用のストロボ光の色温度に依存したゲイン値が効いてしまい、ストロボ光が届かない背景が赤みがかった色になってしまう。これは、単純に判別用の閾値を下げれば解決するという問題でもない。閾値を下げると、明るい室内光源も日中シンクロと判別されてしまい、適切なゲイン値が効かず、逆に青みが強い色あいになってしまうことになる。 With the method of switching the gain value based on the subject brightness (specifically, the EV value), it is particularly difficult to handle light cloudy. Specifically, in light cloudy (that is, dark external light), it is difficult to switch to the gain value for daytime synchro, so the gain value that depends on the color temperature of the strobe light for low-intensity light emission works. The background that does not reach becomes a reddish color. This is not a problem that can be solved by simply lowering the threshold for discrimination. When the threshold value is lowered, the bright indoor light source is also identified as daytime synchro, and an appropriate gain value does not work, and conversely, the hue becomes bluish.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ストロボ撮影時に低輝度発光と日中シンクロとの境界で画像の色が不自然に切り替わらないようにすることができるホワイトバランス調整方法およびカメラを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a white balance adjustment method and a camera capable of preventing an image color from being unnaturally switched at the boundary between low-intensity light emission and daytime synchronization during flash photography. The purpose is to provide.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、被写体にストロボ光を照射して該被写体を撮像して得られた各色の画像信号のホワイトバランスを調整するホワイトバランス調整方法において、ストロボ発光前の被写体輝度を取得し、前記取得した被写体輝度が、低輝度発光領域と、日中シンクロ領域と、前記低輝度発光領域と前記日中シンクロ領域との間の境界領域とのうちのいずれの領域に属するかを判別し、前記取得した被写体輝度が前記低輝度発光領域の場合には、ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記日中シンクロ領域の場合には、前記ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値と、日中シンクロの周囲光の色温度に対応したホワイトバランス補正値とを混合した第2のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記境界領域の場合には、光源種の判別を行って、室内光源であれば、該室内光源に対応したホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、室内光源でなければ、前記取得した被写体輝度の高低に応じて前記第1のホワイトバランス補正値から前記第2のホワイトバランス補正値まで連続して変化する第3のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整することを特徴とするホワイトバランス調整方法を提供する。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is a white balance adjustment method for adjusting a white balance of an image signal of each color obtained by irradiating a subject with strobe light and imaging the subject. The subject brightness before strobe emission is acquired, and the acquired subject brightness is selected from a low brightness light emitting area, a daytime synchro area, and a boundary area between the low brightness light emitting area and the daytime synchro area. When the acquired subject luminance is the low luminance light emitting region, the white balance of the image signal of each color is determined by the first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light. If the acquired subject brightness is the daytime synchro region, the first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light and the daytime When a white balance of the image signal of each color is adjusted by a second white balance correction value mixed with a white balance correction value corresponding to the color temperature of the ambient light of the black color, and the acquired subject luminance is the boundary region If the light source type is determined to be an indoor light source, the white balance of the image signal of each color is adjusted by a white balance correction value corresponding to the indoor light source. The white balance of the image signal of each color is adjusted by a third white balance correction value that continuously changes from the first white balance correction value to the second white balance correction value according to the height of the image signal. A white balance adjustment method is provided.
この構成によって、被写体輝度に基づいて、低輝度発光、日中シンクロ、および、これらの境界の別にそれぞれの場合に適したホワイトバランス補正値で画像信号のホワイトバランスが調整されることになる。また、暗めの外光下でのストロボ発光で、過補正となって背景が赤みがかった色になるのを防止することができる。 With this configuration, the white balance of the image signal is adjusted based on the subject brightness with the low brightness light emission, the daytime synchro, and the white balance correction value suitable for each of these boundaries. Moreover, it is possible to prevent the background from becoming a reddish color due to overcorrection by strobe emission under dark external light.
ここで、周囲光には、室外光源および室内光源があり、それぞれの撮影環境に適したホワイトバランス補正値を混合すればよい。 Here, the ambient light includes an outdoor light source and an indoor light source, and a white balance correction value suitable for each photographing environment may be mixed.
例えば、被写体輝度を変数として日中シンクロらしさを表すメンバシップ関数を導入し、この関数値(日中シンクロらしさを表す評価値である)に基づいて、被写体輝度の高低変化に対して連続的に変化するホワイトバランス補正値を求める。 For example, a membership function representing the likelihood of daytime synchronization is introduced using the subject brightness as a variable, and continuously based on this function value (an evaluation value representing the likelihood of daytime synchronization) with respect to changes in the subject brightness. Find the changing white balance correction value.
また、請求項2に記載の発明は、被写体にストロボ光を照射して該被写体を撮像して得られた各色の画像信号のホワイトバランスを調整可能なカメラにおいて、ストロボ発光前の被写体輝度を取得する手段と、前記取得した被写体輝度が、低輝度発光領域と、日中シンクロ領域と、前記低輝度発光領域と前記日中シンクロ領域との間の境界領域とのうちのいずれの領域に属するかを判別する手段と、前記取得した被写体輝度が前記低輝度発光領域の場合には、ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記日中シンクロ領域の場合には、前記ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値と、日中シンクロの周囲光の色温度に対応したホワイトバランス補正値とを混合した第2のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記境界領域の場合には、光源種の判別を行って、室内光源であれば、該室内光源に対応したホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、室内光源でなければ、前記取得した被写体輝度の高低に応じて前記第1のホワイトバランス補正値から前記第2のホワイトバランス補正値まで連続して変化する第3のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整する手段とを備えたことを特徴とするカメラを提供する。 According to the second aspect of the present invention, in the camera capable of adjusting the white balance of each color image signal obtained by irradiating the subject with strobe light and imaging the subject, the subject brightness before the strobe emission is acquired. The acquired subject brightness belongs to a low brightness light emitting area, a daytime synchro area, or a boundary area between the low brightness light emission area and the daytime synchro area. And the white balance of the image signal of each color is adjusted by a first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light when the acquired subject luminance is the low luminance light emitting region, When the acquired subject brightness is the daytime sync region, the first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light and the color temperature of the daylight sync ambient light. Wherein adjusting the white balance of the image signal of each color by a second white balance correction value by mixing the white balance correction value corresponding to, wherein when the acquired subject luminance is the border area, the light source type discrimination If the light source is an indoor light source, the white balance of the image signal of each color is adjusted by the white balance correction value corresponding to the indoor light source . Means for adjusting the white balance of the image signals of the respective colors by a third white balance correction value that continuously changes from one white balance correction value to the second white balance correction value. Provide a camera.
本発明によれば、ストロボ撮影時に低輝度発光と日中シンクロとの境界で画像の色が不自然に切り替わらないようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the color of an image from switching unnaturally at the boundary between low-luminance light emission and daytime synchronization during flash photography.
以下添付図面に従って本発明を実施するための最良の形態について、以下、詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係るホワイトバランス調整方法を適用したカメラの概略構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a camera to which a white balance adjustment method according to the present invention is applied.
このカメラ10は、静止画や動画の撮影機能を備えたデジタルカメラである。また、撮影の際、ストロボ70を発光させてストロボ光を被写体に照射可能になっている。
The
カメラ10全体の動作は中央処理装置(CPU)12によって統括制御される。CPU12は、所定のプログラムによって本カメラ10を制御する制御手段として機能するとともに、自動露出(AE)演算、自動焦点調節(AF)、ホワイトバランス(WB)演算など、各種演算を実施する演算手段として機能する。
The overall operation of the
このCPU12は、ストロボ70を発光させる際、ストロボ70に対して自動ストロボ制御を行う。具体的には、ストロボ70が発光して被写体輝度が所定の輝度に達したとき、ストロボ70に発光停止信号を出力して、ストロボ70の発光を停止させる。一方で、ストロボ70が発光しても被写体輝度が所定の輝度に達しないときには、発光停止信号は出力されず、ストロボ70はフル発光を行う。
The
また、ストロボ70の発光を伴なう撮影(ストロボ撮影)には、被写体が全体的に暗い場合の発光(低輝度発光)と、逆光などにより被写体の一部が周囲と比較して暗い場合の発光(日中シンクロ)がある。低輝度発光では、主にストロボ光の反射により被写体が撮影される。一方で、日中シンクロでは、周囲光とストロボ光の反射により被写体が撮影される。 In addition, when shooting with the flash 70 (flash shooting), there are light emission when the subject is entirely dark (low-intensity light emission) and when a part of the subject is darker than the surroundings due to backlight or the like. There is luminescence (daytime synchro). In low-luminance light emission, the subject is photographed mainly by reflection of strobe light. On the other hand, in daytime synchronization, a subject is photographed by reflection of ambient light and strobe light.
CPU12は、ホワイトバランス演算において、後述のカラー撮像素子(CCD)38により撮像して得られた赤(R)、緑(G)および青(B)各色の画像信号にホワイトバランス調整を行うためのホワイトバランス補正値を算出する。
In the white balance calculation, the
ストロボ撮影の場合、図2に示すように、ストロボ発光前の被写体の明るさを示した被写体輝度(EV値)について、ホワイトバランス調整の範囲200内で、低輝度発光領域201、日中シンクロ領域202、および、低輝度発光領域201と日中シンクロ領域202との間の境界領域203に区分する。そして、CPU12は、ストロボ発光前の実際の被写体輝度が、低輝度発光領域201、日中シンクロ領域202、および、境界領域203の何れにあるかを判定し、判定した領域に対応したホワイトバランス補正値を求めるようになっている。このようなストロボ撮影時のホワイトバランス演算の際、CPU12は、図3に示すような、ストロボ発光前の被写体輝度(EV値)を変数として日中シンクロらしさを表すメンバシップ関数fを用い、この日中シンクロらしさを表すメンバシップ関数値SY=f(EV)に基づいて、境界領域203内で被写体輝度の高低変化に対して連続的に変化するホワイトバランス値を算出するようになっている。このストロボ撮影時のホワイトバランス調整については後に詳細に説明する。
In the case of flash photography, as shown in FIG. 2, the subject brightness (EV value) indicating the brightness of the subject before the flash emission is within the white
バス14を介してCPU12と接続されたROM16には、CPU12が実行するプログラムやプログラムの動作に必要な各種の固定データなどが格納され、EEPROM17には、カメラ10の動作に関する各種の設定データなどが格納されている。メモリ(SDRAM)18は、CPU12が行う各種演算用のための領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用される。VRAM20は、画像の表示をする際などの画像データ専用の一時記憶メモリであり、A領域20AとB領域20Bが含まれている。
The
カメラ10には、モード選択スイッチ22、撮影ボタン24、その他、メニューキー、OKキー、十字キー、キャンセルキーなどからなる画面操作キー26が設けられている。これら各種の操作手段(22、24、26)からの信号はCPU12に入力され、CPU12は、入力信号に基づいてカメラ10の各部を制御し、レンズ駆動制御、撮像制御、ストロボ制御、画像信号処理制御、画像記録制御、画像再生制御などの制御を行うようになっている。モード選択スイッチ22は、被写体を撮影して画像データを所定の記録メディア32に記録するための撮影モードと、記録メディア32に記録された画像データを再生するための再生モードとを切り替えるための操作手段である。撮影ボタン24は、撮影準備指示や撮影開始指示を入力するための操作手段であり、半押し時にオンするS1スイッチと、全押し時にオンするS2スイッチとを有する二段ストローク式のスイッチで構成されている。メニューキーは、画像表示装置52の画面上にメニューを表示させる指示を入力するための操作手段である。OKキーは、選択された内容の確定および実行などの指示を入力するための操作手段である。十字キーは、メニュー内の項目の選択などのために上下左右4方向の指示を入力する操作手段である。キャンセルキーは、選択内容や指示内容などの取消の指示を入力する操作手段である。
The
画像表示装置28は、カラー表示可能な液晶ディスプレイ(LCD)で構成されている。画像表示装置28は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、記録済み画像を再生表示する手段として利用される。また、画像表示装置28は、ユーザインタフェース用表示装置としても利用され、必要に応じてメニューや選択項目、設定内容などの情報が表示される。
The
メディアコントローラ34は、メディアソケット30に装着される記録メディア32に適した入出力信号の受け渡しを行うために所定の信号変換を行う。
The media controller 34 performs predetermined signal conversion in order to exchange input / output signals suitable for the
USBインタフェース部36は、パソコンその他の外部機器をカメラ10に接続するための通信手段である。図示せぬUSBケーブルを用いてカメラ10と外部機器を接続することにより、外部機器との間でデータの受け渡しが可能となる。もちろん、通信方式はUSBに限らず、IEE1394その他の通信方式を適用してもよい。
The
次にカメラ10の撮影機能について説明する。
Next, the shooting function of the
モード選択スイッチ22によって撮影モードが選択されると、CCD38を含む撮影に関する部分(撮影部)に電源が供給され、撮影可能な状態になる。
When the shooting mode is selected by the
レンズユニット40は、フォーカスレンズを含む撮影レンズ42と絞り兼用メカシャッタ44とを含む光学ユニットである。レンズユニット40は、CPU12によって制御されるレンズ駆動部46、絞り駆動部48によって電動駆動されることにより、ズーム制御、フォーカス制御およびアイリス制御が行われる。レンズユニット40を通過した光は、CCD38の受光面に結像される。CCD38の受光面には多数のフォトダイオード(受光素子)が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤(R)、緑(G)、青(B)の原色カラーフィルタが所定の配列構造(ベイヤ、Gストライプなど)で配置されている。また、CCD38は、電荷蓄積時間(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。CPU12は、タイミングジェネレータ50を介してCCD38での電荷蓄積時間を制御する。CCD38の受光面に結像された被写体像は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、CPU12の指示に従いタイミングジェネレータ50から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号(R,G,B各色の画像信号)として順次読み出される。
The
CCD38から取り出されたR,G,B各色の画像信号は、アナログ処理部(CDS/AMP回路)52に送られ、ここで画素ごとにサンプリングホールド(相関二重サンプリング処理)され、増幅された後、A/D変換器54に与えられ、アナログからデジタルに変換される。A/D変換器54から出力されたR,G,B各色の画像信号は、画像入力コントローラ56を介してメモリ18に一時記憶される。画像信号処理回路58は、メモリ18に記憶されたR,G,B各色の画像信号をCPU12の指示に従って処理する。具体的には、画像信号処理回路58は、同時化回路(CCD38のカラーフィルタ配列などに伴なう空間的なズレを補正して色信号を同時式に変換する回路)、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輝度信号Yおよび色差信号生成回路などを含む画像信号処理手段として機能し、CPU12からのコマンドに従ってメモリ18を用いながら所定の信号処理を行う。画像信号処理回路58の処理により得られた画像データはVRAM20に格納される。
The R, G, B color image signals extracted from the
画像表示装置28への画像の出力については、VRAM20から画像データが読み出され、バス14を介してビデオエンコーダ60に送られる。ビデオエンコーダ60は、入力された画像データを表示用の所定方式(例えばNTSC方式)の信号に変換して画像表示装置28に出力する。具体的には、CCD38から出力された画像信号は、1コマ分の画像データとしてVRAM20のA領域20AとB領域20Bとに交互に書き換えられる。これらのA領域22AおよびB領域22Bのうち、画像データが書き換えられているほうの領域以外の領域から、画像データが読み出される。そして、VRAM20内の画像データが定期的に書き換えられることにより、撮影者は、画像表示装置28に表示される映像(スルームービー画)によって撮影画角を確認できる。
As for image output to the
撮影画角を確認した撮影者により撮影ボタン24が半押しされ、S1がオンすると、撮影準備処理として、CPU12は、AEおよびAF処理を開始する。CCD38から出力されたR,G,B各色の画像信号は、CDS/AMP回路52、A/D変換器54および画像入力コントローラ56を介してAF検出回路62およびAE/AWB検出回路64に入力される。
When the
AE/AWB検出回路64は、1画面を複数のエリア(例えば16×16)に分割し、分割エリアごとにR,G,B各色の画像信号を積算する回路を含み、その積算値をCPU12に提供する。CPU12は、AE/AWB検出回路64から得た積算値に基づいて被写体の明るさを示す被写体輝度(EV値)を求める。求めたEV値はメモリ18に記憶される。CPU12は、メモリ18に記憶されたEV値と所定のプログラム線図に従い、絞り値とシャッタスピードを決定し、これらに従いCCD38の電子シャッタおよびレンズユニット40のアイリスを制御して適正な露光量を得る。また、CPU12は、後述するように、撮影開始時(撮影ボタン24の全押し時)には、ストロボ発光前の被写体輝度に基づいてホワイトバランス演算を行うようになっている。
The AE /
本カメラ10におけるAF制御は、例えば映像信号のG信号の高周波成分が極大になるようにフォーカシングレンズ(撮影レンズ42を構成するレンズ光学系のうちフォーカス調整に寄与する移動レンズ)を移動させるコントラストAFが適用される。即ち、AF検出回路62は、G信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内(例えば画面中央部)に予め設定されているフォーカス対像エリア内の信号を切り出すAFエリア抽出部、及びAFエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。AF検出回路62で求めた積算値のデータはCPU12に通知される。CPU12は、レンズ駆動部46を制御してフォーカシングレンズを移動させながら、複数のAF検出ポイントで焦点評価値(AF評価値)を演算し、評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、求めた合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるようにレンズ駆動部46を制御する。尚、AF評価値の演算はG信号を利用する態様に限らず、輝度信号(Y信号)を利用してもよい。
The AF control in the
撮影ボタン24の半押し(S1オン)によってAE処理およびAF処理等の撮影準備処理が行われた後、撮影ボタン24が全押し(S2オン)されると、画像を記録するための撮影動作がスタートする。
After shooting preparation processing such as AE processing and AF processing is performed by half-pressing the shooting button 24 (S1 on), when the
AE/AWB検出回路64は、CCD38から出力されてCDS/AMP回路52、A/D変換器54および画像入力コントローラ56を介してAE/AWB検出回路64に入力されたR,G,B各色の画像信号から、ホワイトバランス調整に必要な情報を検出する。具体的には、1画面を複数のエリア(例えば16×16)に分割し、分割エリアごとにRGB各色の画像信号を積算し、その積算値をCPU12に提供する。CPU12は、Rの積算値、Bの積算値、Gの積算値を得て、各分割エリアごとに、Rの積算値とGの積算値の比R/G、及び、Bの積算値とGの積算値の比B/Gを求める。言い換えると、分割エリアごとの積算値を(R,G,B)座標の色空間から(R/G、B/G)座標の色空間に変換する。
The AE /
ストロボ70の非発光時には、CPU12は、(R/G、B/G)座標の色空間における各分割エリアの積算値の分布状態に基づいて、光源種判別を行い、判別された光源種に適したホワイトバランス補正値に従って、例えば、各比(比R/G、比B/G)の値がおよそ1(つまり、1画面においてRGBの積算比率がR:G:Bが略1:1:1)になるように、画像信号処理回路58内のホワイトバランス調整回路でのR,G,B各色の画像信号に対するゲイン値(ホワイトバランス補正値)を制御する。また、各比(比R/G、比B/G)の値を1以外の値になるようにホワイトバランス調整回路でのゲイン値を調整すると、ある色味が残った画像信号を生成することができる。
When the
ストロボ70の発光時には、CPU12は、図4に示すホワイトバランス調整処理を行う。
When the
まず、ストロボ70の発光前の被写体輝度(EV値)を取得する(S10)。具体的には、撮影ボタン24の半押し時に求めたEV値をメモリ18から読み出す。
First, the subject brightness (EV value) before the
取得したストロボ発光前の被写体輝度(EV値)が、予め決められた第1の閾値より小さいか否か判定する(S12)。ここで、第1の閾値は、図2および図3に示す低輝度発光領域201であるか否かを判別するための閾値(例えば「9」)である。この第1の閾値より小さい場合、すなわちストロボ70による低輝度発光の撮影とみなす場合には、ストロボ光の色温度に依存したゲインを算出するためのオートホワイトバランス演算を行って(S14)、算出されたホワイトバランス補正値を画像信号処理回路58に出力する(S16)。ここで、ストロボ70がフル発光したときには、ストロボ光が被写体に達していない場合や、被写体への照射量が十分でない場合がある。そこで、AE/AWB検出回路64から得た情報(分割エリアごとの積算値)に基づいて周囲光の光源種判別を行い、判別された光源種に基づいてホワイトバランス補正値を算出し、画像信号処理回路58に出力する。ストロボ光の被写体への照射が十分であるとき、具体的にはストロボ発光時の現在の被写体輝度(EV値)が所定の輝度に達したときには、ストロボ光の色温度に依存した所定のホワイトバランス補正値(「ストロボWBゲイン」と称する)を選択し、画像信号処理回路58に出力する。
It is determined whether or not the acquired subject luminance (EV value) before the flash emission is smaller than a predetermined first threshold value (S12). Here, the first threshold value is a threshold value (for example, “9”) for determining whether or not the low-luminance
また、ストロボ発光前の被写体輝度(EV値)が、予め決められた第2の閾値より大きいか否か判定する(S18)。ここで、第2の閾値は、図2および図3に示す日中シンクロ領域202であるか否かを判別するための閾値(例えば「11」)である。この第2の閾値より大きい場合、すなわちストロボ70による日中シンクロの撮影とみなす場合には、日中シンクロの色温度に依存した所定のホワイトバランス補正値(「日中シンクロWBゲイン」と称する)を選択し、画像信号処理回路58に出力する(S20)。ここで、日中シンクロWBゲインは、例えば、晴天時のデーライト光源の色温度に対応した所定のストロボ非発光時用のホワイトバランス補正値(「晴れWBゲイン」と称する)と、ストロボWBゲインとを所定の比率(例えば7:3)で混合した値を用いる。
Further, it is determined whether or not the subject brightness (EV value) before the strobe light emission is larger than a predetermined second threshold value (S18). Here, the second threshold value is a threshold value (for example, “11”) for determining whether or not it is the
そして、ストロボ発光前の被写体輝度(EV値)が、第1の閾値と第2の閾値との間である場合、すなわち低輝度発光領域201と日中シンクロ領域202との間の境界領域203である場合には、ストロボWBゲインと日中シンクロWBゲインとの中間のホワイトバランス補正値(「境界WBゲイン」と称する)を算出する(S22)。具体的には、図3に示すような、ストロボ発光前の被写体輝度(EV値)を変数とした、日中シンクロらしさを表すメンバシップ関数fを用い、この日中シンクロらしさを表すメンバシップ関数値SY=f(EV)に基づいて、ホワイトバランス補正値を算出する。このメンバシップ関数fはROM16に予め記憶されているものである。図3のメンバシップ関数fは、関数値SYが低いほどの日中シンクロらしいとするもので、日中シンクロと完全にみなすことができる場合を「0.3」、低輝度発光と完全にみなすことができる場合を「1」とし、境界WBゲインの計算を簡略化している。この場合、[数式1]に示すように、境界WBゲイン(Glw,Rlw,Blw)は、ストロボWBゲイン(Gst,Rst,Bst)と晴れWBゲイン(Gd,Rd,Bd)を基準にして計算される。
[数式1]
Glw = Gst
Rlw = (Rst-Rd)×SY + Rd
Blw = (Bst-Bd)×SY + Bd
ここで、Glw、Gst、GdはG信号に与えるゲインである。Rlw、Rst、Rdは、R信号に与えるゲインである。Blw、Bst、Bdは、B信号に与えるゲインである。メンバシップ関数値SYは被写体輝度EVの高低変化に対して連続してなめらかに変化し、このメンバシップ関数値SYに応じて、境界WBゲイン(Glw,Rlw,Blw)も被写体輝度EVの高低変化に対して連続してなめらかに変化することになる。
When the subject luminance (EV value) before the strobe light emission is between the first threshold value and the second threshold value, that is, in the
[Formula 1]
Glw = Gst
Rlw = (Rst-Rd) × SY + Rd
Blw = (Bst-Bd) × SY + Bd
Here, Glw, Gst, and Gd are gains applied to the G signal. Rlw, Rst, and Rd are gains applied to the R signal. Blw, Bst, and Bd are gains applied to the B signal. The membership function value SY changes smoothly and continuously with respect to the change in the subject brightness EV, and the boundary WB gain (Glw, Rlw, Blw) also changes with the change in the subject brightness EV according to the membership function value SY. Will change smoothly and continuously.
さらに、オートホワイトバランス演算を行う(S24)。ここで、AE/AWB検出回路64から得た情報(分割エリアごとの積算値)に基づいて周囲光の光源種判別を行って、判別された光源種に基づいてホワイトバランス補正値を算出する。例えば、周囲光が室内光源の場合には、晴れWBゲインを基準として算出した境界WBゲインでは適切でない場合がある。そこで、周囲光が室内光源であると判別された場合には、光源種に基づくオートホワイトバランス演算で得たホワイトバランス補正値を選択する。すなわち、光源色のMIX光比率に基づいたホワイトバランス補正値を選択する。また、光源種がタングステンなどの場合には、日中シンクロではないと判別し、メンバシップ関数値SYを用いないようにしてもよい。選択されたホワイトバランス補正値(WBゲイン)は、画像信号処理回路58に出力される(S26)。 Further, auto white balance calculation is performed (S24). Here, the light source type of ambient light is determined based on the information obtained from the AE / AWB detection circuit 64 (integrated value for each divided area), and a white balance correction value is calculated based on the determined light source type. For example, when the ambient light is an indoor light source, the boundary WB gain calculated based on the clear WB gain may not be appropriate. Therefore, when it is determined that the ambient light is an indoor light source, a white balance correction value obtained by auto white balance calculation based on the light source type is selected. That is, the white balance correction value based on the MIX light ratio of the light source color is selected. Further, when the light source type is tungsten or the like, it may be determined that it is not daytime synchronization, and the membership function value SY may not be used. The selected white balance correction value (WB gain) is output to the image signal processing circuit 58 (S26).
画像信号処理回路58は、CPU12から出力されたR,G,B各色のホワイトバランス補正値(ゲイン)をR,G,B各色の画像信号に乗じることによりホワイトバランス調整を行う。ホワイトバランス調整が施された画像信号は、画像信号処理回路58によって、ガンマ補正などの画像処理を施され、YC信号(輝度信号Yおよび色差信号C)に変換され、圧縮伸長回路66によって圧縮された後、メディアコントローラ34およびメディアソケット30を介して記録メディア32に画像データとして記録される。
The image
モード選択スイッチ22により再生モードが選択されると、記録メディア32に記録されている圧縮された画像データがメディアコントローラ34を介して読み出される。読み出された画像データは、圧縮伸長回路66によって伸長され、VRAM20、ビデオエンコーダ60を介して画像表示装置28に表示される。利用者は、適切なホワイトバランス調整が施された画像を再生して楽しむことができる。
When the playback mode is selected by the
なお、日中シンクロ用のホワイトバランス補正値(日中シンクロWBゲイン)として、晴れWBゲインとストロボWBゲインとを混合した値を用いた場合を例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、周囲光の光源種を判別し、判別された光源種の色温度に依存した値とストロボWBゲインとを混合するようにしてもよい。室内でもメンバシップ関数を用いてホワイトバランス補正値を算出してもよい。 In addition, although the case where the value which mixed the fine WB gain and the strobe WB gain was used as the white balance correction value (daytime synchronization WB gain) for daytime synchronization was described as an example, the present invention is not limited to this. is not. For example, the light source type of ambient light may be determined, and a value depending on the color temperature of the determined light source type may be mixed with the strobe WB gain. The white balance correction value may be calculated indoors using a membership function.
また、光源種によってメンバシップ関数の使用を制限するようにしてもよい。タングステンの場合には明らかに日中シンクロ撮影ではないとして常にSY=1とするようにしてもよい。 Further, the use of the membership function may be restricted depending on the light source type. In the case of tungsten, it is possible to always set SY = 1 because it is clearly not daytime synchronized photography.
また、メンバシップ関数を用いるとは、計算により関数値を求める場合に限らず、予めROM16などに記憶された被写体輝度と関数値との関係を示すテーブル情報を参照して関数値を取得してもよい。
The use of the membership function is not limited to the case where the function value is obtained by calculation, but the function value is obtained by referring to the table information indicating the relationship between the subject brightness and the function value stored in advance in the
また、本発明は、メンバシップ関数を用いず、被写体輝度から直接的にホワイトバランス補正値を求める場合を含む。 Further, the present invention includes a case where the white balance correction value is obtained directly from the subject luminance without using the membership function.
また、境界領域でのストロボ発光前の被写体輝度の高低変化に対してホワイトバランス補正値が連続的に変化するようにした場合を例に説明したが、本発明はこれに限るものではない。本発明は、境界領域でのストロボ発光前の被写体輝度の高低変化に対してホワイトバランス補正値が段階的に変化する場合を含む。 Further, although the case where the white balance correction value continuously changes with respect to the change in the subject brightness before the strobe emission in the boundary region has been described as an example, the present invention is not limited to this. The present invention includes a case where the white balance correction value changes stepwise with respect to a change in subject brightness before flash emission in the boundary region.
10…カメラ、12…CPU、16…ROM、17…EEPROM、18…メモリ(RAM)、24…撮影ボタン、32…記録メディア、34…メディアコントローラ、38…カラー撮像素子(CCD)、40…レンズユニット、42…撮影レンズ、58…画像信号処理回路、70…ストロボ、201…低輝度発光領域、202…日中シンクロ領域、203…境界領域
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ストロボ発光前の被写体輝度を取得し、
前記取得した被写体輝度が、低輝度発光領域と、日中シンクロ領域と、前記低輝度発光領域と前記日中シンクロ領域との間の境界領域とのうちのいずれの領域に属するかを判別し、
前記取得した被写体輝度が前記低輝度発光領域の場合には、ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、
前記取得した被写体輝度が前記日中シンクロ領域の場合には、前記ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値と、日中シンクロの周囲光の色温度に対応したホワイトバランス補正値とを混合した第2のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、
前記取得した被写体輝度が前記境界領域の場合には、光源種の判別を行って、室内光源であれば、該室内光源に対応したホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、室内光源でなければ、前記取得した被写体輝度の高低に応じて前記第1のホワイトバランス補正値から前記第2のホワイトバランス補正値まで連続して変化する第3のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整することを特徴とするホワイトバランス調整方法。 In a white balance adjustment method for adjusting the white balance of each color image signal obtained by irradiating a subject with strobe light and imaging the subject,
Obtain the subject brightness before the flash fires,
Determining whether the acquired subject brightness belongs to a low-luminance light-emitting area, a daytime synchro area, or a boundary area between the low-luminance light-emitting area and the daytime synchro area;
When the acquired subject brightness is the low brightness light emitting area, the white balance of the image signal of each color is adjusted by the first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light,
When the acquired subject brightness is the daytime synchro region, a first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light and a white balance correction value corresponding to the color temperature of the daylight sync ambient light The white balance of the image signal of each color is adjusted by a second white balance correction value obtained by mixing
When the acquired subject luminance is the boundary region, the type of light source is determined, and if it is an indoor light source, the white balance of the image signal of each color is adjusted by the white balance correction value corresponding to the indoor light source. If the light source is not an indoor light source, each color is determined by a third white balance correction value that continuously changes from the first white balance correction value to the second white balance correction value according to the level of the acquired subject brightness. A white balance adjustment method comprising adjusting a white balance of an image signal of the image.
ストロボ発光前の被写体輝度を取得する手段と、
前記取得した被写体輝度が、低輝度発光領域と、日中シンクロ領域と、前記低輝度発光領域と前記日中シンクロ領域との間の境界領域とのうちのいずれの領域に属するかを判別する手段と、
前記取得した被写体輝度が前記低輝度発光領域の場合には、ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記日中シンクロ領域の場合には、前記ストロボ光の色温度に対応した第1のホワイトバランス補正値と、日中シンクロの周囲光の色温度に対応したホワイトバランス補正値とを混合した第2のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、前記取得した被写体輝度が前記境界領域の場合には、光源種の判別を行って、室内光源であれば、該室内光源に対応したホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整し、室内光源でなければ、前記取得した被写体輝度の高低に応じて前記第1のホワイトバランス補正値から前記第2のホワイトバランス補正値まで連続して変化する第3のホワイトバランス補正値により前記各色の画像信号のホワイトバランスを調整する手段と、
を備えたことを特徴とするカメラ。 In a camera capable of adjusting the white balance of each color image signal obtained by illuminating a subject with flash light and imaging the subject,
Means for acquiring subject brightness before flash emission;
Means for determining whether the acquired subject luminance belongs to a low luminance light emitting region, a daytime synchronizing region, or a boundary region between the low luminance light emitting region and the daytime synchronizing region. When,
When the acquired subject brightness is the low brightness light emitting region, the white balance of the image signal of each color is adjusted by a first white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light, and the acquired subject brightness is In the case of the daytime sync region, a second white balance correction value corresponding to the color temperature of the strobe light and a white balance correction value corresponding to the color temperature of the daylight sync light are mixed. The white balance of the image signal of each color is adjusted by the white balance correction value, and when the acquired subject luminance is the boundary area, the light source type is determined. wherein the corresponding white balance correction value by adjusting the white balance of the image signal of each color, if not the indoor light source, the height of the acquired subject luminance It means for adjusting a white balance of the image signals of respective colors by the third white balance correction value that varies continuously from the first white balance correction value to the second white balance correction value Flip,
A camera characterized by comprising
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