JP4481803B2

JP4481803B2 - 光学撮影機器

Info

Publication number: JP4481803B2
Application number: JP2004343199A
Authority: JP
Inventors: 登原; 淳清水
Original assignee: Olympus Imaging Corp
Current assignee: Olympus Imaging Corp
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: US20060114335A1; CN1780406A; JP2006157316A; US7522191B2

Description

本発明は、水中撮影モードを有するデジタルカメラなどの光学撮影機器、特に水中撮影モードで特定の色成分を強調可能な光学撮影機器に関する。

水中撮影モードを有する光学撮影機器として、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ（報道用、映画用のものを含む）などが知られている。水中の被写体を撮影する水中撮影では、光線の赤色成分が他の色成分よりも吸収されるため、撮影者のイメージと異なる色合いの写真となる。そして、水深が深くなるにつれて、また、被写体との距離が大きくなるにつれて、吸収の度合いは大きくなる。
たとえば、特開平６−３５１０２５号公報では、被写体が水中にある場合には、被写体の水深、被写体との距離、デジタルカメラ周辺のホワイトバランスに基づいて自然光に近いホワイトバランスになるように調整して赤色成分を強調する電子スチルカメラ(デジタルカメラ)が開示されている。
特開平６−３５１０２５号公報

上記特開平６−３５１０２５号公報では、水中で吸収された赤色成分を補充して水中撮影時に自然光に近いホワイトバランスとしているため、水中撮影にもかかわらず、陸上で撮影したかのような色合いとなり、水中撮影らしさが損なわれるという問題がある。
水中撮影は、魚、貝、水中動物などの水中に生きる生物や、水中の景色などを撮影するものであり、陸上における撮影（陸上撮影）とはその被写体、背景が異なり、陸上撮影とは別の楽しみがあるのだから、水中撮影で水中らしさを損なっては、何ら意味がない。
本発明は、水中撮影時に水中撮影らしさを表現できる光学撮影機器の提供を目的としている。

本発明は、水中撮影モードの選択時に青色成分を強調するようにホワイトバランスを調整することを特徴としている。

請求項１記載の本発明によれば、水中撮影モードの選択時に、青色成分を強調するようにホワイトバランスを調整手段で調整していため、青味を帯びていかにも水中撮影されたことがわかる画像が得られる。

請求項２記載の本発明によれば、調整手段が撮影画像に基づいてホワイトバランスを調整するオートホワイトバランス機能を有しているため、自然な色合いの画像が撮影される。

請求項３記載の本発明によれば、水中撮影モード時に、晴天時の色温度を基準としたホワイトバランス調整が行えるため、青色成分が強調されて青味がかかった色合いとなり、水中撮影であることが一見してわかる画像が得られる。

請求項４記載の本発明によれば、水中撮影モード時に、焦点距離、絞り、露出などの撮影要因が水中撮影に適するように設定されるため、水中撮影モードを選択するだけで水中撮影が可能となり、迅速、容易かつ失敗することなく水中で撮影できる。

請求項５記載の本発明によれば、青味を帯びていかにも水中撮影されたことがわかる画像が身近なデジタルカメラによって手軽に得られる。

本発明では、水中撮影モードの選択時にホワイトバランスを調整して青色成分を強調することによって水中撮影らしさを表現している。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。図１は、デジタルカメラとして具体化された光学撮影機器の概略図を示し、図１に示すように、デジタルカメラ１０は、撮影レンズ１２、撮像素子（ＣＣＤ）１４、制御回路１６、ホワイトバランス演算回路１８、記録メディア２０、メモリ２２、レリーズスイッチ（レリーズＳＷ）２４、ズームスイッチ（ズームＳＷ）２６、ストロボ２８、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３０、水深計３２、パワースイッチ（パワースＳＷ）３４、モードダイヤル（モードＳＷ）３６、十字キー（選択キー）３８を備えて構成されている。デジタルカメラ１０は、水中撮影モードを含むデジタルカメラに防水プロテクタを被せたものでもよく、水中撮影の専用機（水中カメラ）に限定されない。

被写体４０は、撮影レンズ１２を通してＣＣＤ１４上に撮像され、光電変換されたアナログ信号の画像データが制御回路１６に入力される。制御回路１６はＣＰＵを持ち、デジタルカメラの各構成要素の動作を制御し、ＣＣＤからの画像データはＡ／Ｄ変換されてＬＣＤ３０に表示される。レリーズＳＷ２４が押されると、ＬＣＤ上のデジタル画像が制御回路１６に取込まれて、メモリ２２に一時的に格納される。そして、ホワイトバランス演算回路１８によってメモリ２２のデジタル画像（画像データ）がホワイトバランス演算され、色補正されて記録メディア２０に書き込まれる。光量が不足すれば、ストロボ２８を発光させ、被写体４０に照射して撮影し、水深計３２は水中深度を測定する。

図２は、デジタルカメラ１０の外観形状を示し、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は背面図を示す。図２を参照して各種ＳＷの動作について簡単に説明すると、まず、パワーＳＷ３４を押せば、電源が供給されて制御回路１６その他の構成部材が起動し、撮影可能な状態となる。次に、モードダイアル３６で撮影モードが設定される。モードダイアル３６はＰで表示するプログラムオートモードが標準設定とされ、この撮影モードでは、絞り、シャッタスピードが自動的に調整されて、レリーズＳＷ２４を押すだけで適切な露出の撮影が行える。プログラムオートモードに加えて、モードダイアル３６によってシーンモード、再生モードも設定可能となっており、モードダイアルをシーンモードの位置に回動して十字キー３８を操作すると、ポートレートモード、風景モード、夜景モード、ビーチ＆スノーモード、パーティモード、水中撮影モードなどのシーンモードがＬＣＤ３０に順次表示され、十字キー中央のＯＫボタン３８ａを押して対応するシーンモードが選択、設定される。対応するシーンモードが設定されると、絞り、シャッタスピード、ズーム、発光など露出条件が制御回路１６によって自動的に制御、設定される。

再生モードもモードダイアル３６で設定され、再生モードでは、記録メディア２０に格納された画像がＬＣＤ３０に表示、再生される。十字キー３８によって、たとえば、強制発光、露出補正、画像の消去、画質モードの変更なども設定、実施される。また、ズームＳＷ２６によって、被写体４０をズームアップまたはズームダウンして最適な焦点距離が設定される。なお、各種ＳＷの動作は一例であり、これに限定されない。

図３は、水中撮影モードの選択、設定のためのＬＣＤ３０の画面を示し、図３（Ａ）はＯＫボタンのよる選択前の画面を、図３（Ｂ）は選択後の画面を示す。実施例では、水中撮影モードとして、水中ワイド、水中マクロのモードが設定可能とされ、防水プロテクタがデジタルカメラ１０に被覆されているとする。

水中撮影のために、モードダイアル３６をシーンモードとし、十字キー３８を操作して水中ワイドモードまたは水中マクロモードが選択、設定される。図３では、簡略化のために、十字キー３８の操作によってシーンａ〜ｄがＬＣＤ３０に順次表示されることとし、シーンｂで水中ワイドモードが、シーンｃで水中マクロモードが表示される。なお、シーンａではパーティモードが表示される。

詳細に述べると、モードダイアル３６をシーンモードとして十字キー３８を操作すると、シーンｂ、ｃでは、図３（Ａ）に示すように、シーンｂで水中ワイドモードが、シーンｃで水中マクロモードがビジュアル表示され、十字キー中央のＯＫボタン３８ａを押してシーンｂまたはｃを選択、設定する。すると、図３（Ｂ）に示すように、シーンｂでは水中ワイドモードの解説が、シーンｃでは水中マクロモードの解説がＬＣＤ３０に一定時間表示され、一定時間経過後、解説に代えてスルー画面が表示される。上記のように、対応するシーンモードが設定されると、絞り、シャッタスピード、ズーム、発光など露出条件が制御回路１６によって自動的に制御、設定されているため、レリーズＳＷ２４を押すことにより、直ちに撮影でき、迅速、容易で失敗することなく撮影が行える。水中ワイドモード、水中マクロモードにおける諸条件を図３（Ｃ）に例示する。

図４はシーンモードの設定のフローチャートを示す。まず、モードダイアル３６を回動して、標準のプログラムオートモードからシーンモードに切換え、設定する（Ｓ１００）。シーンモードでは、まずシーンａがＬＣＤ３０に表示されるが（Ｓ１０１）、シーンａはパーティシーンであるため、十字キー３８を押してシーンが変更され（Ｓ１０２）、次のシーンｂが表示され（ｓ１０３）、Ｓ１０２に戻る。シーンｂの水中ワイドで撮影するなら、シーンの変更は不要であるため、Ｓ１０２からＳ１０４に進み、十字キーのＯＫボタン３８ａを押してシーンモードが水中ワイドモードに確定し、水中ワイドモードに対応した条件（図３（Ｃ）参照）が自動的に設定されて（Ｓ１０５）、セットされる（Ｓ１０６）。

水中ワイドでなく水中マクロで撮影するなら、Ｓ１０２で十字キー３８をさらに押してシーンを変更し、次のシーンｃ（水中マクロ）を表示して（Ｓ１０３）、水中マクロモードに確定し（Ｓ１０４）、図３（ｃ）のうち、水中ワイドモードに対応した条件が自動的に設定されて（Ｓ１０５）、セットされる（Ｓ１０６）。

オートホワイトバランス、マニュアルホワイトバランスがデジタルカメラ１０に設定可能とされ、オートホワイトバランスでは、撮影場所の光源を日中の太陽光に換算して自然な色合いで写るように色成分が自動的に調整され、自然な色合いの画像が得られる。また、マニュアルホワイトバランスでは、撮影場所または撮影光源を選択、設定することにより、撮影条件に応じて光源の色温度が十字キー３８，ＯＫボタン３８ａで選択、設定され、撮影時の雰囲気に対応した画像が得られる。たとえば、それぞれの色温度は、ホワイトバランスの基準となる晴天時の太陽光（自然光）の色温度は５５００Ｋ、曇天時の太陽光は７５００Ｋ、白熱電球は３０００Ｋ、蛍光灯は４０００Ｋとされる。

レリーズＳＷ２４が押されると、ＣＣＤ１４で撮像された被写体の画像が制御回路１６を介してメモリ２２に取込まれる。そして、メモリ２２より読み出した画像データに対して、制御回路１６の制御のもとでホワイトバランス演算回路１８によってホワイトバランスが施される。すなわち、メモリ２２より読み出した画像データから色成分の赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの出力が取り出され、色分布（Ｒ／Ｇに対するＢ／Ｇの分布）が算出され、この色分布を解析して光源の種類（色温度）が推定される。種々の光源（色温度）に対する係数（補正係数）のテーブルがホワイトバランス制御回路１８に記憶されており、色分布の解析による光源推定結果に基づいて、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの係数α、β、γが参照され、選択される。そして、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの出力に係数α、β、γを乗じれば、全体として自然な色合いの画像が得られる。

水中撮影時にオートホワイトバランスを機能させると、水中撮影であるにもかかわらず、自然光のもとでの自然な色合いの画像が撮影され、水中撮影らしさが失われる。そのため、実施例では、水中撮影モードのとき、青色成分を強調するようにホワイトバランスを調整して水中撮影らしさを表現することとし、水中撮影モードが設定された場合には、オートホワイトバランスを機能させることなく、水中撮影に固有の係数αs、βs、γsがホワイトバランス制御回路１８のテーブルから制御回路１６によって自動的に選択されて使用される。この係数αs、βs、γsは、水中撮影を強調するような色合い、つまり、青色成分を強調して青味がかった色合いとなるようなバランスで設定されている。そのため、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの出力に係数αs、βs、γsを乗じれば、全体として青味が強調され、水中で撮影された雰囲気の画像が撮影される。

水中撮影での赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの係数αs、βs、γsは、水中における太陽光の色温度（５５００Ｋ）を基準に求められ、光源の色温度を５５００Ｋに設定した状態で白色の被写体４０を撮像し、赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂの出力Ｒ₅₅₀₀、Ｇ₅₅₀₀，Ｂ₅₅₀₀の光量比が同一になるように算出される。つまり、以下の式（１）から算出される。なお、βs＝１とし、緑色成分を基準に算出するとよい。
Ｒ₅₅₀₀＊αs：Ｇ₅₅₀₀＊βs：Ｂ₅₅₀₀＊γs＝１：１：１：・・・・・（１）
図５は、ホワイトバランス制御回路１８のテーブルにおける係数αs、βs、γsの一例であり、水中マクロでは、被写体が画面全体に位置して水の映る範囲が狭いことが多いため、水中ワイドより小さい係数が設定される（γst＜γsｗ）。なお、βs＝１であれば、γs≧１、γs≧αsとされる。

青Ｂの係数γsは、ズームレンズ（撮影レンズ１２）を変動させ、撮影画角を変えた場合に、その撮影画角に対応して変えてもよい。また、水深計３２で測定される深度によって、青Ｂの係数γsを変えてもよい。係数γsを撮影画角や深度によって変えて演算すれば、撮影画角や深度に対応して青色成分の強調度合いの調整された撮影が行える。

上記のように、本発明では、水中ワイドモード、水中マクロモードなどの水中撮影モードにおいて、たとえば、色温度を晴天時の太陽光（自然光）の５５００Ｋを基準にして水中撮影に特有の（補正）係数でホワイトバランスしているため、青色が冴えて、水中撮影らしい青味の強調された撮影が行える。

請求項、実施例における構成部材の対応関係について簡単に述べると、請求項１の調整手段は制御回路１６、ホワイトバランス演算回路１８に対応し、選択手段はＯＫボタン付の十字キー３８に対応する。しかしながら、実施例における構成部材は請求項でいう構成部材の一例にすぎず、請求項の構成部材は実施例の構成部材に限定されない。

上述した実施例は本発明を説明するためのものであり、本発明は実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、変形や応用が可能であることはいうまでもない。

本発明によれば、青色が冴えて、水中撮影らしい青味の強調された撮影が行なえ、水中撮影モードを有するデジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどの光学撮影機器に本発明が広範囲に応用できる。

デジタルカメラとして具体化された光学撮影機器の概略図を示す。デジタルカメラの外観形状を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は背面図を示す。水中撮影モードの選択、設定のためのＬＣＤの画面を示し、（Ａ）は選択前の画面を、（Ｂ）は選択後の画面を示し、（Ｃ）は水中ワイドモード、水中マクロモードでの諸条件の一例を示す。シーンモードのフローチャートを示す。ホワイトバランス制御回路のテーブルにおける係数αs、βs、γsの一例を示す。

符号の説明

１０デジタルカメラ（光学撮影機器）
１２撮影レンズ
１４撮像素子（ＣＣＤ）
１６制御回路（調整手段）
１８ホワイトバランス演算回路（調整手段）
２０記録メディア
２２メモリ
２４レリーズスイッチ（レリーズＳＷ）
２６ズームスイッチ（ズームＳＷ）
２８ストロボ
３０液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）
３２水深計３２
３４パワースイッチ（パワースＳＷ）
３６モードダイヤル（モードＳＷ）
３８十字キー（選択キー；選択手段）
３８ａＯＫボタン

Claims

水中撮影モードを有する光学撮影機器において、
撮影の条件として少なくとも撮影画像のホワイトバランスを調整する調整手段と、
水中撮影モードを含む各種撮影モードの中から撮影モードを選択するための選択手段とを具備し、
上記調整手段は、上記選択手段によって水中撮影モードが選択された場合には、青色成分を強調するように上記ホワイトバランスを調整することを特徴とする光学撮影機器。
上記調整手段は、撮影画像に基づいてホワイトバランスを調整するオートホワイトバランス機能を有していることを特徴とする請求項１記載の光学撮影機器。
上記調整手段は、上記水中撮影モードが選択された場合には、上記オートホワイトバランス機能に代わって、上記青色成分を強調するホワイトバランスとして晴天時の色温度を基準にしたホワイトバランス調整を行なうことを特徴とする請求項２記載の光学撮影機器。
上記調整手段は、上記水中撮影モードが選択された場合には、撮影モードの焦点距離、絞り設定のためのプログラム線、露出補正値、ＡＦおよびＡＥ方式、フラッシュモード，ＩＳＯ感度の少なくともいずれか１つを上記水中撮影モードに適するように設定することを特徴とする請求項１記載の光学撮影機器。
上記光学撮影機器がデジタルカメラであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の光学撮影機器。