JP5704828B2

JP5704828B2 - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP5704828B2
Application number: JP2010070322A
Authority: JP
Inventors: くる美森
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: JP2011205379A

Description

本発明は、波形表示機能と画質調整機能を有する撮像装置に関するものである。

近年、デジタルビデオカメラ等の撮像装置において、ベクトルスコープ（以下ＶＳＣ）を用いた映像信号の特性を確認するための波形表示機能を搭載したものが存在する。これら撮像装置では、ホワイトバランス等の画質を調整した後には、この波形表示を中心から拡大し、白を示す中心に信号が集中しているかどうかを確認することも頻繁に行われる（特許文献１参照）。

特開２００２−２４７６０８号公報

しかしながら、上記従来の撮像装置においては、使用者が画質調整機能により、ホワイトバランス・カラーマトリクス等の調整パラメータを調整する際に、ＶＳＣの波形表示ＯＦＦの場合には波形を確認することができない。このため、調整を一旦中断しＯＮにする操作が必要であるため、操作が煩雑であった。また、波形ＯＮにした場合には、調整終了後にも表示が継続し続け、撮影時の画角確認において邪魔になってしまうなど問題があった。

本発明は上述した問題点を解決するためのものであり、容易な操作により画質調整機能と波形表示機能を動作させその画像と波形を確認することができるようにする。

上述した課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映像信号のホワイトバランスを調整する画質調整手段と、前記画質調整手段から出力された映像信号を表示する表示手段と、前記画質調整手段から出力された映像信号に基づきベクトルスコープの波形を生成する波形生成手段と、前記画質調整手段における調整の段階に応じて表示形態を変更して、前記波形生成手段により生成されたベクトルスコープの波形を前記表示手段に表示させる制御手段と、を備え、前記表示形態の変更とは、ベクトルスコープの波形の表示領域の背景色、前記波形の信号の表示色、前記波形の大きさ、前記波形の表示位置、前記波形の信号の拡大表示の拡大倍率の内、少なくとも一つの変更であることを特徴とする。

本発明は、容易な操作により画質調整機能と波形表示機能を動作させその画像と波形を確認することができるという効果がある。

本発明の実施形態における撮像装置の処理ブロック図ＶＳＣの信号波形表示例第１の実施形態におけるＶＳＣの表示例マニュアル白取り込みモードの処理手順を示すフローチャート色温度調整モードモードの処理手順を示すフローチャート第２の実施形態におけるＶＳＣの表示例

本発明に係る実施の形態を、図面を用いて説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態の撮像装置の処理ブロック図である。図１において、１０１はズームレンズ群・絞り・ＮＤフィルタ等により構成される光学系である。１０２は撮像素子であるＣＣＤ・サンプル／ホールド回路（Ｓ／Ｈ回路）・プリプロセス回路等により構成される撮影部である。１０３は信号処理部であり、後述の画質調整部１０４を含む。１０５は信号記録部であり、後述の波形生成部１０６を含む。１０７はフラッシュメモリ、光学ディスク、テープ等の記録メディアである。１０８は撮像装置全体を制御するためのＣＰＵであり、ワークエリアとして使用するメモリ１０９を含む。１１０はユーザーインターフェース部である。１１１はディスプレイである。ここでＣＰＵ１０８は、画像情報の記録、再生、画質調整などを行うための演算処理部であり、ユーザーインターフェース部１１０等を介してユーザからの指示受け付けをし、後述する各種処理を実行し、ディスプレイ１１１の表示制御を行う。

光学系１０１を介してレンズより受光した被写体からの光は、絞り・ＮＤフィルタにより光量を調節される。撮影部１０２では、被写体からの光がＣＣＤ等撮像素子面上に結像され、光電変換されて映像信号として蓄積される。ＣＣＤ等撮像素子から出力された映像信号は、サンプルホールド回路でサンプルホールド処理された後、プリプロセス回路に供給されてＡＧＣ処理、ブラックバランス処理等が行われ、信号処理部１０３に対して出力される。信号処理部１０３では、ホワイトバランス処理、ガンマ補正処理等が行われるとともに、ＣＰＵ１０８からの指示に基づいて映像像信号に対する加工・補正等が実施される。ＣＰＵ１０８は、操作者からの指示に基づいて、ガンマ・黒レベル・ニーポイント・シャープネス・ノイズリダクション・ホワイトバランス・カラーマトリクス等の調整パラメータを決定し、画質調整部１０４に伝達する。画質調整部１０４は、伝達された調整パラメータに基づいて映像信号に対する調整を実施し、調整後の映像信号を輝度信号及び色差信として信号記録部１０５に出力する。信号記録部１０５では、入力された映像信号をフレーム内符号化及びフレーム間符号化し、記録メディア１０７に記録する。これに並行して、波形生成部１０６は色差信号からベクトルスコープ（以下、ＶＳＣ）用の波形を生成する。

ＶＳＣ用の波形は、色差信号からバースト信号を検出して基準信号を生成し、Ｒ−Ｙ復調ブロックとＢ−Ｙ復調ブロックにより、Ｒ−Ｙ復調信号とＢ−Ｙ復調信号を生成し、Ｒ−Ｙ復調信号をＹ軸に、Ｂ−Ｙ復調信号をＸ軸にプロットすることにより生成される。図２に、波形例を示す。図内、２０１が波形である。この時、撮影画面はＷ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、ＹＬ（黄色）、ＣＹ（シアン）、ＭＧ（マゼンダ）で構成されるテストパターンを撮影している場合の例を示している。波形２０１の表示領域内には、Ｗ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、ＹＬ（黄色）、ＣＹ（シアン）、ＭＧ（マゼンダ）の色相位置の目安を示すターゲットボックスが記載されており、そのボックス内に波形が入っていることが分かる。図内２０２は、Ｗ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、ＹＬ（黄色）、ＣＹ（シアン）、ＭＧ（マゼンダ）のＲ―Ｙ成分を示している。また、２０３はＷ（白）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、ＹＬ（黄色）、ＣＹ（シアン）、ＭＧ（マゼンダ）のＢ−Ｙ成分を示している。各ターゲットボックスは、それぞれの成分値を反映した位置にあることが分かる。

以下、本実施形態におけるホワイトバランス調整機能とＶＳＣ表示処理との動作の関係について詳細に説明する。本実施形態では、初期状態においてＶＳＣ表示がＯＦＦとなっているものとする。

ＣＰＵ１０８は、電源投入後から継続してホワイトバランスの処理状態を監視している。ホワイトバランスのマニュアル白取り込みモードである場合には、取り込み値未設定、白取り込み値調整中、白取り込み値調整完了、白取り込み値調整失敗のいずれかの処理状態かを判別する。その他の色温度調整モードである場合には、調整中か調整完了のいずれかの処理状態を判別する。また、オートホワイトバランス調整モードである場合には、常に調整完了の状態であると判別する。

図３（ａ）は、マニュアル白取り込みモードを開始しているが、取り込み値が未だ設定されていない状態の場合の画面表示である。撮影部１０２より動画撮影がされており、ディスプレイ１１１上では、カメラ撮影画面上に現在マニュアル白取り込みモードでの設定であることを示すアイコンと、前回設定されている色温度が表示されている。また、未設定状態であるため、ユーザーに警告として点滅している。

図３（ｂ）は、操作者が単色の画像を動画撮影し、さらにその状態で指示入力をすることによりマニュアル白取り込み開始した場合に、ディスプレイ１１１に表示される調整中の画面である。この間、画質調整部１０４では、単色の撮影画像から得られた色温度に基づくフィードバック制御がされており、徐々に色温度の調整値と撮影画像の色合いが変化している。白取り込み中であることを示すため、アイコンと調整過程の色温度情報の表示領域が別色にて強調表示され、さらに点滅することによって調整中であることを示している。一方で調整に入るタイミングでＶＳＣが自動でＯＮとなり、色相状態を可視化している。操作者は白色と考える単色の被写体を撮影しているので、信号の分布は一点に集中しているように見える。白取り込みを行うことにより徐々に色温度の調整値と撮影画像の色合いが変化しているので、ＶＳＣ上の信号の分布は図中矢印に示したように中央に寄っていく。

図３（ｃ）は、取り込み終了後の画面である。なお、取込み開始指示から所定時間が経過すると取込みが自動的に終了し、フィードバック制御におけるそのときの調整値が、最終的な色温度として設定される（図では１２１００Ｋ）。ディスプレイ１１１では、終了したことを示すため、未設定、調整中の点滅は停止して点灯表示となっている。また、中央へ信号が集中しているか視認しやすくするために、波形は中央から５倍の拡大倍率で拡大表示されており、それを示すため「５ｘ」の表示も併記される。この状態を４秒維持した後、図３（ａ）の表示に戻るが、このとき調整が確定しているため、色温度は点滅ではなく点灯表示となる。

図３（ｄ）は、色温度調整モードでの電源投入直後の画面である。このモードでは、操作者がユーザーインターフェース部１１０から直接的に数値指定又は提示された複数の設定値の中から選択指定することに応じて、ＣＰＵ１０８及び画質調整部１０４が色温度を調整する。同図において、調整操作が未だされてない状態では、ディスプレイ１１１には、カメラ撮影画面上に現在設定されている色温度が表示されている。

図３（ｅ）は、色温度調整モードで調整操作がＯＮとなった場合の画面である。調整操作中であることを示すため、色温度情報の表示領域が別色にて強調表示されており、さらにＶＳＣが自動でＯＮとなっている。図３（ｂ）の単色撮影と異なり、人物等様々な色を含む被写体を撮影しているので、ＶＳＣでは信号がばらけて分布している様子が分かる。調整を終了し、ユーザーが調整操作をＯＦＦすると、図３（ｄ）に戻る。

図４は、マニュアル白取り込みモード時のＶＳＣ表示処理のフローチャートである。

マニュアル白取り込みモードの動作処理がスタートすると、撮影部１０２による動画撮影がなされ、信号処理部１０３により処理がされた画像はディスプレイ１１１に表示される（Ｓ４００）。ＣＰＵ１０８は、白取り込み開始かどうかを判別し（Ｓ４０１）、開始されていなければ白取り込み情報未設定かどうかを判別する（Ｓ４０２）。そして、未設定であれば、ＣＰＵ１０８は、未設定状態の表示、本実施形態では表示ＯＦＦの処理を行い（Ｓ４０３）、ディスプレイ１１１を図３（ａ）のような表示状態とする。一方、未設定でなければ、ＣＰＵ１０８は、通常時のＶＳＣ表示を行う（Ｓ４０９）。このでの表示状態は、図３（ａ）の表示状態に加え、色温度の点滅が点灯へ切り替わった状態となる。

一方、ステップＳ４０１で白取り込み開始していると判別した場合には、ＣＰＵ１０８は、白取り込み中のＶＳＣ表示処理を行い（Ｓ４０４）、ディスプレイ１１１を図３（ｂ）のような表示画面とする。その後白取り込みが終了するまで表示を継続させ（Ｓ４０５）、終了した場合には、ＣＰＵ１０８は、白取り込みが正常に終了したかどうかを判別する（Ｓ４０６）。ここで、エラーであれば、ディスプレイ１１１に取り込みエラー時の表示処理を行う（Ｓ４０７）。すなわち、ＣＰＵ１０８は、ディスプレイ１１１を図３（ｆ）に示したように色温度が点滅状態、波形表示エリアもエラーを示すため背景色が変更された状態での表示とする。その後、ＣＰＵ１０８は、取り込み終了から４秒経過したかどうかを監視し（Ｓ４０８）、経過すると処理を終了する（Ｓ４１０）。

図５は、色温度調整モードでのＶＳＣ表示処理のフローチャートである。

色温度調整モードでの動作処理がスタートすると、撮影部１０２による動画撮影がなされ、信号処理部１０３により処理がされた画像はディスプレイ１１１に表示される（Ｓ５００）。ＣＰＵ１０８は、色温度の調整操作がＯＮになっているかどうかを判別し（Ｓ５０１）、ＯＮでなければ、ＣＰＵ１０８は、通常時のＶＳＣ表示処理を行い（Ｓ５０２）、ディスプレイ１１１を図３（ｄ）のようにＶＳＣ表示をＯＦＦする。一方、調整操作がＯＮになっていれば、ＣＰＵ１０８は、ディスプレイ１１１を調整中のＶＳＣ表示処理にする（Ｓ５０３）。ここでは、図３（ｅ）の表示となる。その後、ＣＰＵ１０８は、調整終了かどうかを判別し（Ｓ５０４）、調整が終了するまで調整中のＶＳＣ表示処理を保持し、終了すれば処理全体を終える（Ｓ５０５）。

以上説明したように、本実施形態によれば、ホワイトバランスの調整モードに入った場合にＶＳＣの表示を、調整モード前がＯＦＦであれば、ＯＮにするなどの処理を行うことによって、調整時の煩雑な操作をより簡便にすることが可能となっている。また、調整の調整段階に応じてＶＳＣの表示形態を変更することによって、調整段階を確認し易くなるだけでなく、調整終了後にＯＦＦする、小さく表示するなどの変更により、撮影時の画像確認を容易にすることも可能となる。

＜第２の実施形態＞
本実施形態におけるホワイトバランス調整機能とＶＳＣ表示処理との動作の関係について詳細に説明する。本実施形態では、初期状態においてＶＳＣ表示がＯＮとなっているものとする。

図６（ａ）は、マニュアル白取り込みモードでの取り込み値未設定の場合の画面表示である。

カメラ撮影画面上に現在マニュアル白取り込みモードでの設定であることを示すアイコンと、前回設定されている色温度が表示されている。また、未設定状態であるため、ユーザーに警告として点滅している。本実施形態では、画面右下のより端の表示位置に縮小サイズにてＶＳＣが既に表示されている。このとき、未設定状態であることに連動して透過した形で波形の色を変えて表示され、未設定であることを強調している。

マニュアル白取り込み開始した場合の調整中の画面表示は、第１の実施形態の図３（ｂ）と同じであるため、ここでは割愛する。取り込み終了後の画面は、第１の実施形態の図３（ｃ）と同じであるためここでは割愛する。取り込みエラーであった場合の画面は、第１の実施形態の図３（ｆ）と同じであるため、ここでは割愛する。図６（ｂ）は、取り込み終了後、４秒経過した後の通常画面での表示である。調整が確定していることを示すため、色温度の点滅は終了し、点灯となっている。また、ＶＳＣも未設定時の透過表示から透過なし表示となり、確定後であることを強調している。

マニュアル白取り込みモード時のＶＳＣ表示処理のフローチャートは、第１の実施形態と同じであるため、ここでは割愛する。各ステップと表示画面の対応としては、ステップＳ４０３の未設定時の画面表示として図３（ａ）のような表示状態となる。一方、未設定でなければステップＳ４０９のように、通常時のＶＳＣ表示を行う。表示状態は、図３（ａ）の表示状態に加え、色温度の点滅が点灯へ切り替わった状態となる。一方、白取り込み開始している場合には、ステップＳ４０４のように白取り込み中のＶＳＣ表示処理を行い、図３（ｂ）のような表示画面となる。その後、ステップＳ４０５と同様に白取り込みが終了するまで表示を継続し、終了した場合には、ステップＳ４０６と同様に白取り込みが正常に終了したかどうかを判別する。ここでエラーであれば、ステップＳ４０７と同様に、取り込みエラー時の表示処理を行い、図３（ｆ）に示したように色温度が点滅状態、波形表示エリアもエラーを示すため色が変更された状態での表示となる。その後、ステップＳ４０８と同様に、取り込み終了から４秒経過したかどうかを監視し、経過すると処理を終了する。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、画質調整機能として、ホワイトバランス調整の機能を例に説明したが、本発明はこれに限るものではなく、カラーマトリックス演算を伴う色調整機能等であっても、同様に適用可能である。

１０４画質調整部
１０６波形生成部
１０８ＣＰＵ
１１０ユーザーインターフェース部
１１１ディスプレイ

Claims

被写体を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された映像信号のホワイトバランスを調整する画質調整手段と、
前記画質調整手段から出力された映像信号を表示する表示手段と、
前記画質調整手段から出力された映像信号に基づきベクトルスコープの波形を生成する波形生成手段と、
前記画質調整手段における調整の段階に応じて表示形態を変更して、前記波形生成手段により生成されたベクトルスコープの波形を前記表示手段に表示させる制御手段と、
を備え、
前記表示形態の変更とは、ベクトルスコープの波形の表示領域の背景色、前記波形の信号の表示色、前記波形の大きさ、前記波形の表示位置、前記波形の信号の拡大表示の拡大倍率の内、少なくとも一つの変更であることを特徴とする撮像装置。
前記調整とは、ホワイトバランスのマニュアル白取り込み調整であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記調整の段階が、未調整、調整中、調整完了の少なくとも一つの処理状態にあるかに応じて表示を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
被写体を撮像し映像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された映像信号のホワイトバランスを調整する画質調整手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記画質調整手段から出力された映像信号を表示手段に表示させる画像表示ステップと、
前記画質調整手段における調整の段階に応じて表示形態を変更して、画質調整手段から出力された映像信号に基づきベクトルスコープの波形を生成し、生成されたベクトルスコープの波形を前記表示手段に表示させる波形表示ステップと、
を備え、
前記表示形態の変更とは、ベクトルスコープの波形の表示領域の背景色、前記波形の信号の表示色、前記波形の大きさ、前記波形の表示位置、前記波形の信号の拡大表示の拡大倍率の内、少なくとも一つの変更であることを特徴とする撮像装置の制御方法。