JP5263764B2

JP5263764B2 - 電子カメラ

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Publication number: JP5263764B2
Application number: JP2008222962A
Authority: JP
Inventors: 浩二武本
Original assignee: Xacti Corp
Current assignee: Xacti Corp
Priority date: 2008-08-30
Filing date: 2008-08-30
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-08-30
Also published as: JP2010057148A

Description

この発明は、電子カメラに関し、特にたとえばユーザーが好みの白バランス調整値を記憶し白バランス調整を行う電子カメラに関する。

この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、実際の撮像時の照明光のもとで白い被写体を撮像し、そのとき撮像装置から出力される画像データに基づいて、画面の被写体の色温度を白に近づけるように白バランス調整用のＲゲインやＢゲインなどの調整値を決定し、この白バランス調整値に基づいた白バランス調整を行う。そして、一旦決定した白バランス調整値は、そのホワイトバランス調整値を決定したときの照明光の下で有効であるが、時間が経過したり撮影場所を移動したりして光源色が変わると、白い被写体を白くするように白バランスが調整されなくなることがあるため、白バランス調整値を決定したときの輝度値と撮影時の輝度値の差が大きいと、当該調整値を用いることなく自動白バランス調整を行なっている。
特開２０００−１５６８７４号公報

しかし、背景技術では、例えば白バランス調整値を決定したときの輝度値と撮影時の輝度値の差が大きいと、自動白バランス調整を行なうため、ユーザーが好みの白バランス調整値を記憶し利用しようとしたにも係らず、当該調整値が撮影に反映されない場合が発生するという問題がある。

また、撮影によって得られた被写体像信号を増幅する増幅器の増幅率が変わると、結果として光源色が変化していないにもかかわらず白バランスがずれる場合がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、撮影前に設定した白バランス調整の結果を撮影時に反映させる性能を向上させることである。

この発明に従う電子カメラは、被写体像信号を増幅する増幅手段、被写体像信号を用いて白バランス調整を行い得られた色情報信号に付与されたゲインに基づいて、被写体信号を前記増幅手段が所定の増幅率を付与して増幅した状態において白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出するゲイン情報算出手段、ゲイン情報算出手段によって算出されたゲイン情報を記憶する記憶手段、撮影時に増幅手段が被写体像信号に付与する増幅率と前記所定の増幅率との相違を検出する検出手段、検出手段によって検出された相違に基づいて記憶手段によって記憶されたゲイン情報を補正する補正手段、および補正手段によって補正されたゲイン情報を用いて撮影時の色情報信号を調整する調整手段を具える。

被写体像信号を増幅する増幅手段は、アナログ増幅器で構成してもデジタル増幅器で構成してもよい。

色情報信号とは、例えばＲ、Ｇ、Ｂ等の色信号であり、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ等の色差信号であってもよい。

ゲインを示すゲイン情報とは、例えばゲインそのものの値であり、ゲインの値を所定のルールに基づいて変換した数値であってもよい。

「増幅率を付与する」とは、当該増幅率に応じて増幅することを意味する。増幅手段が被写体像信号に付与する増幅率を示す値として、電子カメラに設定されるＩＳＯ感度の値を用いてもよい。

撮影時に増幅手段が被写体像信号に付与する増幅率と所定の増幅率との相違に基づいた補正とは、例えば電子カメラに設定される増幅率に対応するＩＳＯ感度の差によって結果的に生じる白バランスのずれを小さくするために、増幅率に対応するＩＳＯ感度の相異に関連付けて実験やシミュレーション等を通じて得られたゲイン情報の違いを吸収する補正である。

この発明に従う電子カメラにおいて好ましくは、ゲイン情報算出手段は、白バランス調整に用いる被写体像信号を得た時に増幅手段が被写体像信号に付与した増幅率と所定の増幅率とが相違する場合、当該相違に応じて白バランス調整を行い得られた色情報信号に付与されたゲインを補正することによって所定の増幅率における白バランス調整された色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出する。又は、所定の増幅率を被写体像信号に付与した状態で被写体像信号を得て白バランス調整を行うことによって所定の増幅率における白バランス調整された色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出する。

この発明に従う別の電子カメラは、被写体像信号を増幅する増幅手段、被写体像信号を用いて白バランス調整を行い得られた色情報信号に付与されたゲインを示すゲイン情報を算出するゲイン情報算出手段、ゲイン情報算出手段によって算出されたゲイン情報を記憶する第１記憶手段、白バランス調整に用いる被写体像信号を得た時に増幅手段が被写体像信号を増幅した際の増幅率を示す増幅率情報を記憶する第２記憶手段、撮影時に増幅手段が被写界像信号を増幅した際の増幅率と第２記憶手段によって記憶された前記増幅率情報が示す増幅率との相違を検出する検出手段、検出手段によって検出された相違に基づいて第１記憶手段によって記憶されたゲイン情報を補正する補正手段、および補正手段によって補正されたゲイン情報を用いて撮影時の色情報信号を調整する調整手段を具える。

この発明によれば、撮影前に設定した白バランス調整の結果を撮影時に反映させる性能を向上させることができる。

この発明の上述の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、電子カメラであり、レンズ１２を含む。被写体の光像は、当該レンズ１２、駆動装置１３ａによって駆動される絞り装置１３、撮像素子１６の前面に装着された赤外線カットフィルタ１４ａ、原色フィルタ１４ｂとを介して撮像素子１６の受光面に入射される。なお、絞り装置１３は、開口部が大きい開放絞り状態と開口部が小さい小絞り状態の何れかの状態に設定する機構を有している。また、原色フィルタ１４ｂは、それぞれの画素に対応してＲ、ＧおよびＢのフィルタ要素を持つ。このため、受光面に形成された各々の受光素子で生成される電荷量は、Ｒ、ＧまたはＢの光量を反映する。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）３４は、撮像素子１６で生成された電荷（画素信号）を読み出す。読み出された被写体像信号である画素信号は、後述するＩＳＯ感度設定ボタン５１の操作に応じてＣＰＵ３０によって設定される増幅率にて増幅器１７によって増幅された後、ＡＤ変換器１８によってディジタル信号つまり画素データに変換され、変換された画素データが第１信号処理回路２０に入力される。第１信号処理回路２０は、入力された画素データから被写界像の明るさを検出することによって撮像素子１６における露出の状態を示す露出情報を作成しＣＰＵ３０に出力する。

露出情報は、絞り装置１３の制御、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３４による電子シャッターのシャッター速度や第１信号処理回路２０内のＡＧＣの制御に用いられる。第１信号処理回路２０は、入力された画素データにＣＤＳや前述のＡＧＣなどの信号処理を施し、かつこのような処理が施された画素データに色分離を施す。これによって、各画素がＲ、ＧおよびＢのすべての色情報を有することになり、同じ画素のＲデータ、ＧデータおよびＢデータが、第１信号処理回路２０から同時に出力される。

Ｒデータはアンプ２４ａでＲｇａｉｎを付与され、Ｂデータはアンプ２４ｂでＢｇａｉｎを付与され、Ｇデータはアンプ２４ｃでＧｇａｉｎを付与される。アンプ２４ａ、２４ｂおよび２４ｃでゲインを付与されたＲデータ、ＢデータおよびＧデータは、ノイズフィルタ２５によってノイズ除去が施され、マトリクス回路２６でマトリクス演算が施される。これによって、Ｙデータ，ＵデータおよびＶデータが生成される。
なお、「ゲインを付与する」とは、当該ゲインに応じて増幅することを意味する。

Ｒデータ、ＧデータおよびＢデータはまた、後述するカスタム白バランス設定モード時には積分回路２８にも入力される。積分回路２８は、Ｒデータ，ＧデータおよびＢデータを夫々積分する。これによって、積分値Ｒｓ、Ｇｓ、およびＢｓが１フレーム期間かけて生成される。

ＣＰＵ３０は、モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定された状態で、予め用意した白色の被写体を撮影すべく取り込みボタン３２が操作されたとき、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られた画素データを入力し積分回路２８から出力された積分値Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓに基づいて、被写体像信号を分析し、Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓのレベル比が１：１：１となるような、すなわち、被写体の色がグレー（無彩色）になるようなＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを算出する。算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎは、取り込みボタン３２が操作され露光が施された時点の増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率に応じて補正処理されゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗとしてレジスタ３０ａに記憶される。詳細は後述する。

その後、レジスタ３０ａにから読み出されたＲｗ、Ｂｗを、シャッターボタン３３が操作され撮像素子１６に露光が施された時点で増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率応じて補正処理し、夫々Ｒｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎとしてアンプ２４ａ、アンプ２４ｂのゲインを設定する。詳細は後述する。
なお、「増幅率を付与する」とは、当該増幅率に応じて増幅することを意味する。

シャッターボタン３３が操作されると、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られたＲデータ、Ｂデータは上述のようにゲインが設定されたアンプ２４ａ、アンプ２４ｂを通すことによってゲインが付与される。

アンプ２４ａ、２４ｂおよび２４ｃでゲインを付与されたＲデータ、ＢデータおよびＧデータは、ノイズフィルタ２５によってノイズ除去が施され、マトリクス回路２６でマトリクス演算を施される。これによって、白バランス調整されたＹデータ、ＵデータおよびＶデータが生成される。マトリクス回路２６にて生成されたＹデータ、ＵデータおよびＶデータは、第２信号処理回路３８による圧縮処理を経て記録媒体４０に記録される。

なお、増幅器１７の増幅率がカスタム白バランス設定モード時とシャッターボタン３３が操作され撮影が行われた時とで変わると白バランスがずれる原因として、増幅率が変わるとノイズ成分が変化し、すなわち増幅率が大きくなるほどノイズ成分が増加し、当該ノイズ成分がノイズフィルタ２５やマトリクス回路２６等での信号処理に影響を与えることが考えられるが、これに限定されるものではない。

ＣＰＵ３０は、図２〜図４に示すフロー図を処理する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、ＲＯＭ４２に記憶されている。
ＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作すると、増幅器１７の増幅率を、撮像素子１６の受光感度が指定するＩＳＯ感度に相当する値になるように設定する（ステップＳ１０１）。本実施例の場合、指定されるＩＳＯ感度の値は１００、２００、４００、８００、１６００、３２００の何れかであり、設定される増幅率は、各ＩＳＯ感度の値に対応して特定される。すなわち、ＩＳＯ感度の値が大きいほど設定される増幅率の値は大きくなり、ＩＳＯ感度の値を示す情報は増幅器１７の増幅率を示す情報と等価である。

そして、指定されたＩＳＯ感度の値に応じて、ノイズフィルタ２５の特性設定し（ステップＳ１０３）、ＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作することによって行われる動作を終了する。ＩＳＯ感度の値が大きいほど増幅器１７に設定される増幅率の値は大きくなり、ノイズ成分は増加するため、ＩＳＯ感度の値が大きいほどノイズフィルタ２５のノイズ成分の減衰率が高くなるように特性を設定する。

一方、モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定されると白バランス設定動作として先ず露出制御を行う（ステップＳ１）。ステップＳ１では、入力された画素データから被写界像の明るさを検出することによって撮像素子１６における露出の状態を検出し、絞り装置１３やタイミングジェネレータ（ＴＧ）３４による電子シャッターのシャッター速度や第１信号処理回路２０内のＡＧＣを制御することによって撮像素子１６にて最適露出が得られるように制御する。

その後、予め用意した白色の被写体を撮影すべく取り込みボタン３２が操作させると、白バランス調整を行うべく、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られた画素データを入力し積分回路２８から出力された積分値Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓに基づいて、画面を分析し、Ｒデータ、ＧデータおよびＢデータのレベル比が１：１：１となるような、すなわち、被写体の色がグレー（無彩色）になるようなＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを算出する（ステップＳ３、Ｓ５）。

次に、増幅器１７にて設定されているＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度、すなわち本実施例ではＩＳＯ感度の値が１００であるか否かを検出する（ステップＳ７）。最低ＩＳＯ感度であれば、ステップＳ５で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをそのままゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗとしてレジスタ３０ａに記憶し（ステップＳ７、Ｓ１１）、白バランス設定動作を終了する。

ステップＳ７にて増幅器１７にて設定されているＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度でない、すなわちＩＳＯ感度の値が１００でないことが検出されると、ステップＳ５で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを、ＩＳＯ感度の値が２００〜８００の場合は数１を用い、ＩＳＯ感度の値が１６００又は３２００の場合は数２を用いて補正し、得られたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗをレジスタ３０ａに記憶し（ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１１）、白バランス設定動作を終了する。
（数１）
Ｒｗ＝Ｒｇａｉｎ＊ＫＲＭ（ＫＲＭは１より大きい定数）
Ｂｗ＝Ｂｇａｉｎ＊ＫＢＭ（ＫＢＭは１より大きい定数）
ＫＲＭ、ＫＢＭの値は実験やシミュレーション等を通じて決定されるが、例えば本実施例では１.０１〜１.０２程度の値である。
（数２）
Ｒｗ＝Ｒｇａｉｎ＊ＫＲＨ（ＫＲＨはＫＲＭより大きい定数）
Ｂｗ＝Ｂｇａｉｎ＊ＫＢＨ（ＫＢＨはＫＲＭより大きい定数）
ＫＲＨ、ＫＢＨの値は実験やシミュレーション等を通じて決定されるが、例えば本実施例では１.０２〜１.０３程度の値である。

ステップＳ５で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを数１または数２用いて補正することによって、被写体信号を増幅手段が所定の増幅率を付与して増幅した状態において白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を得ている。

ゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗをレジスタ３０ａに記憶した後であればシャッターボタン３３を操作することによってカスタム白バランス撮影が行われるが、シャッターボタン３３を操作する前にＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作し、増幅器１７の増幅率を、撮像素子１６の受光感度が指定するＩＳＯ感度の値に相当する値になるように設定することができる。シャッターボタン３３を操作することによって行われるカスタム白バランス撮影の際、ＣＰＵ３０は色情報信号に係るゲインの設定として図４に示すフロー図を処理する。

先ず、レジスタ３０ａに記憶したゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを読み出す（ステップＳ２１）。次に、増幅器１７にて設定されている増幅率を示すＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度であるか否かを検出する（ステップＳ２３）。最低ＩＳＯ感度、すなわちＩＳＯ感度の値が１００であれば、ステップＳ２１にて読み出したゲイン情報Ｒｗ、ＢｗをそのままＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎとしてアンプ２４ａ２４ｂのゲインを設定する（ステップＳ２３、Ｓ２７）。

ステップＳ２３にて最低ＩＳＯ感度でない、すなわちＩＳＯ感度の値が１００でないことが検出されると、ステップＳ２１で読み出されたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを、ＩＳＯ感度の値が２００〜８００の場合は数３を用い、ＩＳＯ感度の値が１６００又は３２００の場合は数４を用いて補正し、得られたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをアンプ２４ａ、２４ｂのゲインとして設定する（ステップＳ２３、Ｓ２５、Ｓ２７）。
（数３）
Ｒｇａｉｎ＝Ｒｗ／ＫＲＭ（ＫＲＭは１より大きい定数）
Ｂｇａｉｎ＝Ｂｗ／ＫＢＭ（ＫＢＭは１より大きい定数）
（数４）
Ｒｇａｉｎ＝Ｒｗ／ＫＲＨ（ＫＲＨはＫＲＭより大きい定数）
Ｂｇａｉｎ＝Ｂｗ／ＫＢＨ（ＫＢＨはＫＲＭより大きい定数）
その後、アンプ２４ａ、２４ｂおよび２４ｃでゲインを付与されたＲデータ、ＢデータおよびＧデータは、ノイズフィルタ２５によってノイズ除去が施され、マトリクス回路２６でマトリクス演算を施される。これによって、白バランス調整されたＹデータ、ＵデータおよびＶデータが生成される。マトリクス回路２６にて生成されたＹデータ、ＵデータおよびＶデータは、第２信号処理回路３８による圧縮処理を経て記録媒体４０に記録される。

本実施例によれば、白バランス設定動作によって記憶されるゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗは、被写体像信号を用いて白バランス調整を行い得られた色情報信号に付与されたゲインに基づいて、増幅器１７にて設定されている増幅率を示すＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度である状態において白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報として算出され記憶される。その後に行われるカスタム白バランス撮影の際、最低ＩＳＯ感度でない、すなわちＩＳＯ感度の値が１００でないことが検出されると、読み出されたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを補正し、得られたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをアンプ２４ａ、２４ｂのゲインとして設定するので、白バランス設定動作として撮影前に設定した白バランス調整の結果を、増幅器１７の増幅率がカスタム白バランス設定モード時とシャッターボタン３３が操作され撮影が行われた時とで変わることによって白バランスがずれる影響を小さくして撮影時に反映させることができる。

なお、本実施例では、被写体像信号を用いて白バランス調整を行い得られた色情報信号に付与されたゲインに基づいて、被写体信号を増幅手段が所定の増幅率を付与して増幅した状態において白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出するために、白バランス設定動作において、増幅器１７にて設定されている増幅率を示すＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度でなければステップＳ５で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを補正してゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを算出しレジスタ３０ａに記憶しているが、図３に示すフロー図に代えて、図５に示すフロー図をＣＰＵ３０が処理するようにすれば、当該補正を行う必要はなくなる。増幅器１７にて設定されている増幅率を示すＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度である状態で被写体像信号を得て白バランス調整を行うことによってＩＳＯ感度の値が最低ＩＳＯ感度である状態における白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出するようにすれば、当該補正を行う必要はなくなる。

すなわち、モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定されると白バランス設定動作として先ず増幅器１７にて設定される増幅率を、最低ＩＳＯ感度に相当する増幅率とする（ステップＳ３１）。その後、露出制御を行う（ステップＳ３３）。ステップＳ３３では、入力された画素データから被写界像の明るさを検出することによって撮像素子１６における露出の状態を検出し、撮像素子１６にて最適露出が得られるように、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３４による電子シャッターのシャッター速度や第１信号処理回路２０内のＡＧＣを制御する。

その後、予め用意した白色の被写体を撮影すべく取り込みボタン３２が操作させると、白バランス調整を行うべく、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られた画素データを入力し積分回路２８から出力された積分値Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓに基づいて、画面を分析し、Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓのレベル比が１：１：１となるような、すなわち、被写体の色がグレー（無彩色）になるようなＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを算出する（ステップＳ３５、Ｓ３７）。

そして、ステップＳ３７で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをそのままゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗとしてレジスタ３０ａに記憶し（ステップＳ３９）、白バランス設定動作を終了する。

なお、図３に示すフロー図に代えて図５に示すフロー図を処理し、ゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗをレジスタ３０ａに記憶した後は、シャッターボタン３３を操作するとカスタム白バランス撮影が行われるが、その際のＣＰＵ３０は前述の図４に示すフロー図を処理する。よって説明は割愛する。

次に、他の実施例であるディジタルカメラ１００について説明する。図６を参照して、この実施例のディジタルカメラ１００は、図１に示したディジタルカメラ１０と同様に電子カメラであり、図１と共通するものは同一の符号を付し、詳細な説明は割愛する。

タイミングジェネレータ（ＴＧ）３４は、撮像素子１６で生成された電荷（画素信号）を読み出す。読み出された被写体像信号である画素信号は、ＩＳＯ感度設定ボタン５１の操作に応じてＣＰＵ３０によって設定される増幅率にて増幅器１７によって増幅された後、ＡＤ変換器１８によってディジタル信号つまり画素データに変換され、変換された画素データが第１信号処理回路２０に入力される。第１信号処理回路２０は、入力された画素データから被写界像の明るさを検出することによって撮像素子１６における露出の状態を示す露出情報を作成しＣＰＵ１３０に出力する。

ＣＰＵ１３０は、モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定された状態で、予め用意した白色の被写体を撮影すべく取り込みボタン３２が操作されたとき、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られた画素データを入力し積分回路２８から出力された積分値Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓに基づいて、被写体像信号を分析し、Ｒデータ、ＧデータおよびＢデータのレベル比が１：１：１となるようなＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを算出する。算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎは、ゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗとしてレジスタ１３０ａに記憶され、更に、取り込みボタン３２が操作され露光が施された時点の増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度情報Ｇｗがレジスタ１３０ｂに記憶される。詳細は後述する。

その後、レジスタ１３０ａにから読み出されたＲｗ、Ｂｗを、シャッターボタン３３が操作され撮像素子１６に露光が施された時点の増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率と、レジスタ１３０ｂから読み出されたＩＳＯ感度情報Ｇｗが示す増幅率との違いに応じて補正処理し、夫々Ｒｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎとしてアンプ２４ａ、アンプ２４ｂのゲインを設定する。詳細は後述する。

シャッターボタン３３が操作されると、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られたＲデータ、Ｂデータは上述のようにゲインが設定されたアンプ２４ａ、アンプ２
４ｂを通すことによってゲインが付与される。

ＣＰＵ１３０は、図７〜図９に示すフロー図を処理する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、ＲＯＭ１４２に記憶されている。
ＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作すると、増幅器１７の増幅率を、撮像素子１６の受光感度が指定するＩＳＯ感度に相当する値になるように設定する（ステップＳ２０１）。本実施例の場合、指定されるＩＳＯ感度の値は１００、２００、４００、８００、１６００、３２００の何れかであり、設定される増幅率は、各ＩＳＯ感度の値に対応して特定される。すなわち、ＩＳＯ感度の値が大きいほど設定される増幅率の値は大きくなり、ＩＳＯ感度の値を示す情報は増幅器１７の増幅率を示す情報と等価である。

そして、指定されたＩＳＯ感度の値に応じて、ノイズフィルタ２５の特性設定し（ステップＳ２０３）、ＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作することによって行われる動作を終了する。ＩＳＯ感度の値が大きいほど増幅器１７に設定される増幅率の値は大きくなり、ノイズ成分は増加するため、ＩＳＯ感度の値が大きいほどノイズフィルタ２５のノイズ成分の減衰率が高くなるように特性を設定する。

一方、モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定されると白バランス設定動作として先ず露出制御を行う（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、入力された画素データから被写界像の明るさを検出することによって撮像素子１６における露出の状態を検出し、絞り装置１３やタイミングジェネレータ（ＴＧ）３４による電子シャッターのシャッター速度や第１信号処理回路２０内のＡＧＣを制御することによって撮像素子１６にて最適露出が得られるように制御する。

その後、予め用意した白色の被写体を撮影すべく取り込みボタン３２が操作させると、白バランス調整を行うべく、撮像素子１６に露光を施し、当該露光によって得られた画素データを入力し積分回路２８から出力された積分値Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓに基づいて、画面を分析し、Ｒｓ、ＧｓおよびＢｓのレベル比が１：１：１となるような、すなわち、被写体の色がグレー（無彩色）になるようなＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎを算出する（ステップＳ４３、Ｓ４５）。

ステップＳ４５で算出されたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎはゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗとしてレジスタ１３０ａに記憶し（ステップＳ４７）、取り込みボタン３２が操作され露光が施された時点の増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度情報Ｇｗをレジスタ１３０ｂに記憶し（ステップＳ４９）、白バランス設定動作を終了する。

ゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗをレジスタ１３０ａに記憶した後であればシャッターボタン３３を操作することによってカスタム白バランス撮影が行われるが、シャッターボタン３３を操作する前にＩＳＯ感度設定ボタン５１を操作し、増幅器１７の増幅率を、撮像素子１６の受光感度が指定するＩＳＯ感度の値に相当する値になるように設定することができる。シャッターボタン３３を操作することによって行われるカスタム白バランス撮影の際、ＣＰＵ１３０は色情報信号に係るゲインの設定として図９に示すフロー図を処理する。

先ず、レジスタ１３０ａに記憶したゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを読み出し（ステップＳ５１）、レジスタ１３０ｂに記憶したＩＳＯ感度情報Ｇｗを読み出す（ステップＳ５３）。

次に、現時点における増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値と、ＩＳＯ感度情報Ｇｗが示す増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値とを比較し、同一であればステップＳ５１にて読み出したゲイン情報Ｒｗ、ＢｗをそのままＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎとしてアンプ２４ａ、２４ｂのゲインを設定する（ステップＳ５５、Ｓ６１）。

ステップＳ５５にて現時点における増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値が、ＩＳＯ感度情報Ｇｗが示す増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値と異なることが検出されると、ステップＳ５１で読み出されたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを数５を用いて補正し、得られたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをアンプ２４ａ、２４ｂのゲインとして設定する（ステップＳ５５、Ｓ５９、Ｓ６１）。
（数５）
Ｒｇａｉｎ＝Ｒｗ＊ＫＲ（Ｌ，Ｍ）
Ｂｇａｉｎ＝Ｂｗ＊ＫＢ（Ｌ，Ｍ）
但し、定数ＫＲ（Ｌ，Ｍ）並びにＫＢ（Ｌ，Ｍ）は、ＲＯＭ１４２中に配列状に記憶された定数である。そして、Ｌの値を、ＩＳＯ感度情報Ｇｗが示す増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値が１００のとき「１」、２００〜８００のとき「２」、１６００又は３２００のとき「３」とし、Ｍの値を、現時点における増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率をしめすＩＳＯ感度の値が１００のとき「１」、２００〜８００のとき「２」、１６００又は３２００のとき「３」として定数ＫＲ（Ｌ，Ｍ）並びにＫＢ（Ｌ，Ｍ）を特定し補正処理に用いる。定数ＫＲ（Ｌ，Ｍ）並びにＫＢ（Ｌ，Ｍ）は、１を除く１近傍の値を有する定数であり、実験やシミュレーション等を通じて決定される。

本実施例によれば、白バランス設定動作によって記憶されたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗは、白バランス設定動作の後、シャッターボタン３３を操作することによってカスタム白バランス撮影が行われる際、白バランス設定動作時とカスタム白バランス撮影時とで増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率が変化しているのを検出すると、読み出されたゲイン情報Ｒｗ、Ｂｗを補正し、得られたＲｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎをアンプ２４ａ、２４ｂのゲインとして設定するので、白バランス設定動作として撮影前に設定した白バランス調整の結果を、増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率の変化により白バランスがずれる影響を小さくして撮影時に反映させることができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

カスタム白バランス設定モードにおける白バランス設定動作として、予め用意した白色の被写体を撮影する代わりに、任意の被写体を撮影することによって得られた被写体像信号を表示装置を用いて表示させ、当該表示を見ながら手動で白バランスを設定するようにしてもよい。任意の被写体を撮影するのであれば、被写体像信号の分析として、画面全体を複数の領域に分割し、各領域間の色の隔たりを考慮して白バランス設定を行ってもよい。

Ｇｇａｉｎの設定も可能とし、Ｒｇａｉｎ、Ｂｇａｉｎ共にＧｇａｉｎもゲイン情報として記憶し、増幅器１７が被写体像信号に付与した増幅率の違いに応じて補正するようにしてもよい。

モード設定ボタン３１を操作してカスタム白バランス設定モードに設定された後、取り込みボタンが操作される前に露出制御を行うのではなく、取り込みボタンが操作された後でゲイン情報を算出する前に露出制御を行ってもよい。

カスタム白バランス設定モードにおける露出制御は、カスタム白バランスモードにおける撮影時の露出制御の様に厳密に行う必要はなく、制御を行わず既定の状態に設定する等、省略することも可能である。

数１〜数５に示したゲイン補正に用いた式は一例であって、電子カメラによっては、各定数の値は１より大きな定数となる可能性もある。さらに、定数の乗算や除算に限定されない。ゲイン補正に用いる数式は実験やシミュレーション等を通じて適宜設定することができる。

補正は２つの色情報信号に対するゲイン限らず、電子カメラによっては、１つ、すなわちＲデータ又はＢデータに、又は３つ、すなわちＲデータとＧデータとＢデータに対する各ゲインを対象として行ってもよい。本発明における色情報信号は、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ等の色差信号であってもよい。

設定可能なＩＳＯ感度の値は電子カメラによって異なり、１００、２００、４００、８００、１６００、３２００の何れかである必要はない。

ゲイン補正をＩＳＯ感度の値が１００、２００〜８００、１６００又は３２００の３区分間での相異に基づいて行うものに代えて、ＩＳＯ感度の値そのものの相異に基づいて行うようにしてもよい。

撮影時のＩＳＯ感度の設定は、ＩＳＯ感度設定ボタンによる手動設定だけでなく、露出制御によって自動的に設定するようにしてもよい。

なお、本発明の基礎となる技術思想は、以下の通りである。
あらかじめ、ユーザーが好みの白バランス値を保持できるカスタムホワイトバランスでは、一度白バランス値（色信号に付与するゲインの値）が保持された後、感度・絞り・撮像素子であるＣＣＤ駆動などのカメラ設定が変更されると、撮像素子から入る色バランスが変わってしまい、最終的に生成される画像の色味がユーザーの意図した色味とはずれてしまう。
そこで、あらかじめカメラ設定毎の色味ずれを計測し、その計測結果から補正値を求め記録しておく。ユーザーがホワイトバランス値を設定した時と、実際に撮影する時の、カメラ設定の違いから、記録された補正値により白バランス値を補正し、色味ずれを吸収する。

本発明の実施例を示す機能ブロック図である。本発明の実施例の動作を示すフロー図である。本発明の実施例の動作を示すフロー図である。本発明の実施例の動作を示すフロー図である。本発明の実施例の他の動作を示すフロー図である。本発明の他の実施例を示す機能ブロック図である。本発明の他の実施例の動作を示すフロー図である。本発明の他の実施例の動作を示すフロー図である。本発明の他の実施例の動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０ディジタルカメラ
１２レンズ
１３絞り装置
１４ａ赤外線カットフィルタ
１４ｂ原色フィルタ
１７増幅器
２０第１信号処理回路
２４ａアンプ
２４ｂアンプ
２５ノイズフィルタ
２６マトリクス回路
２８積分回路
３０ＣＰＵ
３０ａレジスタ
３１モード設定ボタン
３２取り込みボタン
３３シャッタボタン
５１ＩＳＯ感度設定ボタン
１００ディジタルカメラ
１３０ＣＰＵ
１３０ａレジスタ
１３０ｂレジスタ

Claims

被写体像信号を増幅する増幅手段、
被写体像信号を用いて所定の増幅率のもとで予め白バランス調整を行い得られる色情報信号に付与されるゲインを示すゲイン情報を算出するゲイン情報算出手段、
前記ゲイン情報算出手段によって算出されたゲイン情報を記憶する記憶手段、
撮影時に前記増幅手段が被写体像信号に付与する増幅率と前記所定の増幅率との相違を検出する検出手段、
前記検出手段によって検出された相違に基づいて前記記憶手段によって記憶されたゲイン情報を補正する補正手段、および
前記補正手段によって補正されたゲイン情報を用いて撮影時の色情報信号を調整する調整手段を具えることを特徴とする電子カメラ。