JPH02153692A - 色温度調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被写体を電子的に撮像して記録する際のホワイ
トバランス調整を効果的に行なう為の色温度調整装置に
関する。

［従来の技術］ ＣＣＤ等の固体撮像素子を用いて被写体を電子的に撮像
記録する電子スチルカメラやビデオカメラにあっては、
その撮像画信号に対してホワイトバランス調整を施すこ
とが行われる。このホワイトバランス調整は、撮像画の
各色成分に対する感度をｙ８整し、その白レベルを一定
化制御することで画質の向上を図るもので、被写体の電
子的な撮像記録において重要な役割を担っている。

ところでホワイトバランス調整は、基本的には被写体の
照明光の色温度を検出し、この検出された色温度に従っ
て撮像画の色温度を黒体輻射に近似した色温度に変換 （調整）することによって実現される。この為、一般的
には黒体輻射に近似した光源に対応した色温度変換テー
ブルを用いて被写体の色温度に対応したホワイトバラン
ス制御値を求め、このホワイトバランス制御値に従って
撮像画信号に対するホワイトバランス調整を施すものと
なっている。

このような色温度調整（ホワイトバランス調整）を行な
うと共に、例えば色温度の低い白熱電球からの照明光に
よる被写体の赤味がかった色調等が補正される。

ところが照明光源の中には特定の波長帯域に強いパワー
を持つ光源がある。代表的には蛍光灯による照明光であ
り、白色蛍光灯や昼白色蛍光灯であると薙ども例外では
ない。

しかして従来ではこの種の蛍光灯による照明光源下では
上述した色温度検出によるホワイトバランス調整を効果
的に行なうことができないことから、専らその特定波長
帯域の光成分だけを減少させる特殊な光学フィルタを用
い、これによって撮像画に対する色温度補正（ホワイト
バランス調整）を施している。

［発明が解決しようとする課題］ 然し乍ら、照明光が特定の波長帯域に強いパワーを持っ
ているか否かを判断し、その都度、特殊な光学フィルタ
をレンズ系に装着して被写体を撮像することは非常に煩
わしいと云う不具合がある。

特に光学フィルタを用いて上記特定波長帯域の光成分を
減少させて撮像入力した撮像画信号に対してホワイトバ
ランス調整を施す場合には、その制御値となる測色デー
タを求める為のホワイトバランス（ＷＢ）センサにも、
同種の光学フィルタを装着しておく必要がある等の問題
があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、被写体に対する照明光源の色温
度やその分光特性の不均一な蛍光灯による照明光に拘る
ことなく、常に安定した色調の撮像画を得ることを可能
とする色温度調整装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に係る色温度調整装置は、特定の波長帯域に強い
パワーを持つ照明光源が主として蛍光灯等の周期的に発
光する発光源であることに告目し、周期的に発光する発
光源による照明光を検出する検出手段を設け、黒体輻射
に近似した光源に対応した色温度変換テーブルを記憶値
として持つ記憶手段から検出色温度に応じて求められる
出力データ（ホワイトバランス制御値）を、前記検出手
段からの検出出力に基づいて補正するようにしたことを
特徴とするものである。

［作　用］ このような対策を講じたことにより、本発明に係る色温
度調整装置によれば、照明光源が蛍光灯である場合のよ
うに特定の波長帯域に強いパワーを持ち、例えば緑がか
った色調の撮像画が求められる場合であっても、色温度
変換テーブルから求められたホワイトバランス調整値を
補正した調整値にてホワイトバランス調整を行なうこと
が可能となるので、上述した特殊な分光特性を持つ照明
光に拘ることなく、画質および色調の安定した（−走化
された）撮像画を得ることが可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係る色温度調
整装置を組込んで構成される電子スチルカメラにつき説
明する。

第１図は実施例に係る電子スチルカメラのホワイトバラ
ンス制御系を示す概略構成図である。この電子スチルカ
メラは、基本的にはＣＣＤ等の固体撮像素子ｌ！にて撮
像入力された被写体の撮像画信号を撮像信号処理回路部
１２に人力し、この撮像信号処理回路部１２にてホワイ
トバランス調整を始めとする種々の信号処理を施し、記
録部１３の制御の下でフロッピーディスク（ＳＶＦ）等
の記録媒体１４に画像信号記録する如く構成される。

尚、上記フロッピーディスク（記録媒体）１４は所定の
速度で回転駆動され、例えば５０本程度の記録トラック
が同心円状に形成されて撮像画の記録に供される。この
撮像画の記録はフロッピーディスク１４に対して半径方
向に移動されるヘッド１５のアクセス制御により各記録
トラック毎に１枚の撮像画信号を記録して行なわれる。

さて第１図においてｌはホワイトバランスセンサ（ＷＢ
センサ）であり、前記固体撮像素子（ＣＣＤ）１１とは
別個に設けられている。このＷＢセンサｌにより上記固
体撮像素子１１での被写体撮像時の入射光の状態が測定
検出される。尚、このＷＢセンサｌに換えて固体撮像素
子１１の出力から入射光の状態を測定する場合もあるが
、ここではＷＢセンサｌによる外部測色により入射光の
状態を検出するものとする。

しかしてＷＢセンサｌは入射光を色成分分解し、Ｒ（赤
）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分のａＰＪ光値を、例
えば対数変換した後、Ｇ（緑）に対する比（Ｒ／Ｇ、Ｂ
／Ｇとしてその測定値を出力している。これらの赤色成
分および青色成分に対する測定値（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）は
、前置増幅器２ａ、　２ｂを介して所定の信号レベルに
増幅された後低域濾波器（Ｌ　Ｐ　Ｆ）　３ａ、　３ｂ
にて、例えば蛍光灯の点滅等のリップル成分の除去がな
された後、Ａ／Ｄ変ｔａＷ４ａ、　４ｂを介してマイク
ロプロセッサ５に入力される。

尚、前記前置増幅器２ａを介して検出される情報の一部
も、Ａ／Ｄ変換器４Ｃを介してマイクロプロセッサ５に
入力される。

このマイクロプロセッサ５は、黒体輻射に近似した光源
に対応する潤色データとホワイトバランス制御値との対
応関係を示す色温度変換テーブル５ａ、　５ｂと、前記
Ａ／Ｄ変換器４Ｃを介して入力された信号から照明光が
周期的に発光する発光源によるものか否かを検出する蛍
光灯検出器５Ｃと、前記色温度変換テーブル５ａ、　５
ｂから出力されるデータを上記蛍光灯検出器５Ｃの出力
に応じて補正する補正回路５ｅ、　５ｄとを備えて構成
される。しかしてこのマイクロプロセッサ５は、後述す
るシステムコントローラ部Ｂの制御を受けて動作制御さ
れ、上述した潤色データに応じたホワイトバランス制御
値を上記色温度変換テーブル５ａ、　５ｂの検索により
求める。この際、マイクロプロセッサ５は前記蛍光灯検
出器５Ｃにより照明光が周期的に発光する蛍光灯からも
のであると検出されているとき、補正回路５ｄ、　５ｅ
を駆動して後述するように前記色温度変換テーブル５ａ
、　５ｂから求められたデータに所定のオフセットを加
算または減算して、そのホワイトバランス制御値を補正
している。

このようにしてマイクロプロセッサ５にて求められた上
記ホワイトバランス制御値がＤ／Ａ変換器７ａ、　７ｂ
を介して前述した撮像信号処理回路部１２に与えられ、
前記固体撮像素子１１から撮像入力された撮像画に対す
るホワイトバランス調整に供される。

尚、制御部８は上記システムコントローラ部６の制御コ
マンドを受けて動作し、その同期信号発生部８ａにて各
種の同期信号を発すると共に、ＣＣＤ駆動制御部８ｂに
て前記固体撮像素子（ＣＣＤ）１１に対する撮像駆動パ
ルス信号等を生成している。このような制御部８の制御
の下で固体撮像素子（ＣＣＤ）１１による被写体の撮像
が行われ、また前記撮像信号処理回路部１２の動作が制
御され、更には前記フロッピーディスク１４の回転駆動
、ヘッド１５のアクセス制御等が行われ、記録部１３に
よる撮像画信号の記録制御が行われる。

次に前記ＷＢセンサｌで測定される入射光の状態を示す
センサ出力（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）に対する前記色温度変換
テーブル５ａ、　５ｂによるホワイトバランス制御値へ
の変換について、第２図を参照して説明する。上記セン
サ出力（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）は入射光の色温度（ミレツド
）に対して１対１の関係を有している。特にここでは前
述したように入射光の検出色成分を対数変換して出力す
るものとしていることから、そのセンサ出力は色温度に
対してリニアな関係を有するものとなっている。

具体的には第２図（ａ）に示すように色温度が低いほど
赤成分が強く、色温度が高いほど青成分が強くなってい
る。

このような入射光の色成分の関係に対して、フロッピー
ディスク１４に記録再生する撮像画に対する画像信号と
してホワイトバランスを合せる為に要求される制御電圧
とと色温度との関係は、例えば第２図（ｂ）に示すよう
に与えられる。この関係は、基本的には黒体輻射に近似
した光源の分光特性に従い、撮像信号の処理回路特性や
色再現性等の要因に基いて定められるものである。

前述した色温度変換テーブル５ａ、　５ｂは、第２図（
ａ）なる特性をもって与えられるセンサ出力を第２図（
ｂ）に示すような特性に変換するべく、第２図（ｅ）に
示すような変換特性をもって前述したセンサ出力（Ｒ／
Ｇ、Ｂ／Ｇ）を変換し、これをホワイトバランス制御値
として出力する。基本的にはこのようにして色温度変換
テーブル５ａ、　５ｂから得られるホワイトバランス制
御値により前記撮像信号処理回路部１２にて固体撮像索
子１１から出力された撮像画信号にホワイトバランス調
整を施すことで、入射光の状態（色温度）に拘ることの
ない一定の安定した画質の画像信号が得られ、フロ・ノ
ビ−ディスク１４に記録されることになる。

然し乍ら、前述したように蛍光灯等の照明光源にあって
は特定の波長帯域の成分が強いパワーを持っている。こ
の為、このような照明光に対するホワイトバランス調整
を行うには、前述した黒体輻射に近似した平坦な分光特
性を持つ光源に対応したホワイトバランス制御値とは異
なる制御値を与えてやることが必要となる。

第３図はＷＢセンサ１によって検出される潤色データに
対するホワイトバランス制御値と、各種蛍光灯による照
明光に対して与えるべきホワイトバランス制御値との関
係を示すものである。この第３図に示すように、例えば
白色蛍光灯の場合、その時に色温度変換テーブル５ａ、
　５ｂから求められるホワイトバランス制御値Ａに対し
て実際にはＢなるホワイトバランス制御値を与える必要
がある。

このように各種の蛍光灯を照明光とする場合には、色温
度変換テーブル５ａ、　５ｂから求められるホワイトバ
ランス制御値に対して所定のオフセ・ソトを与え、この
オフセット補正されたホワイトバランス制御値を撮像信
号処理回路部１２に与えることが必要となる。

そこで本装置では、前記蛍光灯検出器５Ｃにて所定の周
期で発光する蛍光灯特有の光の断続を光のリップル成分
として検出し、照明光が蛍光灯からのものであるか否か
を調べている。そして照明光が蛍光灯からのものである
とき、蛍光灯検出器５Ｃの出力にて補正回路５ｄ、　５
ｅを駆動し、予め定められている補正データを前記色温
度変換テーブル５ａ。

５ｂから求められるホワイトバランス制御値に加算また
は減算して、その制御値を補正している。

具体的にはレリーズスイッチ９ａの操作による電ｒカメ
ラのシャッターレリーズに伴い、先ずＷＢセンサｌから
の測色データをマイクロプロセッサ５に取込み、色温度
変換テーブル５ａ、　５ｂからホワイトバランス制御値
を求める。しかるのち前記蛍光灯検出器５ｃにて照明光
が蛍光灯からのものであるか否かを判定し、蛍光灯から
の照明光である場合には上記ホワイトバランス制御値に
所定の補正データ（オフセット値）を加え、その制御値
を補正する。このようにしてホワイトバランス制御値を
適宜補正した後、この制御値を撮像信号処理回路部１２
に与える。この状態で前記ＣＣＤＩＩによる撮像（露光
）を行い、その撮像画に対してホワイトバランス調整を
施した後、フロッピーディスク１４に記録する。

この際、連写スイッチ９ｂの切替えによって連続撮影モ
ードが設定され、且つホワイトバランス固定（ＷＢＣ）
スイッチ９ｃによりＷＢＣモードが設定されている場合
には、例えば最初（１枚目）の撮影時に上述した如く求
められるホワイトバランス制御値を撮像信号処理回路部
１２に固定的に与え、連続撮影される２枚目以降の画像
に対するホワイトバランス制御値を固定化することで、
連続撮影される画像間での微妙な色調変化を防ぐように
しても良い。

かくしてこのように構成された本装置によれば、照明光
の分光特性が黒体輻射に近似した平坦な特性を持たない
場合であっても、具体的には蛍光灯のように特定の波長
帯域に強いパワーを持つ場合であっても、これを効果的
に補正するホワイトバランス制御値を得ることができ、
撮像画に対して良好なホワイトバランス調整を施すこと
が可能となる。この結果、画質および色調の良い撮像画
の記録が可能となる。

しかも蛍光灯からの照明光が検出されたとき、７１１１
色データに従って色温度変換テーブル５ａ、　５ｂから
求められたホワイトバランス制御値に所定のオフセット
を加えてその制御値を補正するので、その処理制御が簡
単である等の効果が奏せられる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えばここでは蛍光灯からの照明光を検出してホワイ
トバランス制御値の補正を行ったが、特定の波長帯域に
つようパワーを持つ他の照明光源、例えば水銀灯からの
照明光についても同様にホワイトバランス調整値に対し
て補正を加えることが可能である。またその補正量（オ
フセット値）については、予め各種光源毎に求めておけ
ば十分であり、例えばテーブル化して登録しておけば良
い。またここではＷＢセンサｌにより入射光の状態を検
出したが、ＣＣＤＩＩの出力を利用することも勿論可能
である。また固体撮像素子１１としては、実施例に示す
ＣＣＤに限られないことは云うまでもなく、その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、照明光が特定の波
長帯域に強いパワーを持つ場合、色温度変換テーブルか
ら求められるホワイトバランス制御値に所定のオフセッ
トを与えて色温度調整（ホワイトバランス調整）を行わ
せるので、色調の良い撮像画を得て、その再生画像を非
常に見易いものとすることができる。またその調整制御
も非常に簡単である等の実用上多大なる効果が奏せられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る色温度：Ａ盤装置を組
込んだ電子スチルカメラのホワイトバラ゛・ス制御系の
概略構成図、第２図および第３図は本発明におけるホワ
イトバランス制ａｍ（色温度調整）の原理作用を説明す
る為の図である。 ｌ・・・ホワイトバランスセンサ（ＷＢセンサ）、２ａ
、　２ｂ・・・前置増幅器、３ａ、　３ｂ・・・低域濾
波器（Ｌ　Ｐ　Ｆ）　、４ａ、　４ｂ、　４ｃｍＡ／Ｄ
変換器、５−フィクロプロセッサ、５ａ、　５ｂ・・・
色温度変換テーブル、５ｃ・・・蛍光灯検出器、６ｄ、
　５ｅ・・・補正回路、６・・・システムコントローラ
部、７ａ、　７ｂ・・・Ｄ／Ａ変換器、８・・・制御部
、９ａ、　９ｂ、　９ｃ・・・スイッチ、１１・・・固
体撮像素子（ＣＣＤ）　　１２・・・撮像信号処理回路
部、１３・・・記録部、１４・・・フロッピーディスク
（記録媒体）、１５・・・ヘッド。 出願人代理人　弁理士　　坪井　淳

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 周期的に発光する発光源による照明光を検出する検出手
   段と、黒体輻射に近似した光源に対応した色温度変換テ
   ーブルを記憶値として持つ記憶手段と、前記検出手段か
   らの検出出力に基づいて前記記憶手段からの出力データ
   を補正する手段とを具備したことを特徴とする色温度調
   整装置。