JPH02153693A - 電子スチルカメラ - 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調整し、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、−膜内に
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着目し、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
として持つ第１の記憶手段、または上記周期的に発光す
る発光源の分光特性に対応した色温度変換テーブルを記
憶値として持つ第２の記憶手段から、検出色温度に応じ
たデータ（ホワイトバランス制御値）を選択的に求める
ようにしたことを特徴とするものである。

［作　用コ 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、その分
光特性に対応した色温度変換テーブルから求められるホ
ワイトバランス調整値を用い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１１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に入力し、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
クを同心円状に形成されて撮像画の記録に洪される。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に代えて固体撮像素
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＋１−１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１は入射光を色成分分解し、Ｒ（赤
）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色成分の測光値を、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ｎ１定値（Ｒ／Ｃ；、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変換Ｓ４ａ、　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測色情報の
一部は、Ａ／Ｄ変換器４Ｃを介してマイクロプロセッサ
５に人力される。

さて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ｌｌｔＭ
との対応関係を示す第１の色温度変換テーブル５ａ、　
５ｂと、蛍光灯等の特定の波長帯域に強いパワーを持つ
分光特性に対応する１Ｎ−１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第２の色温度変換テーブル
５ｃ、　５ｄとを備え、前記Ａ／Ｄ変換器４ｃからの信
号を入力する蛍光灯検出器５ｅにて検出される発光源の
識別情報に従い、セレクタ５ｒ、　５ｇを駆動して前記
第１または第２の色温度変換テーブル５ａ、　５ｂ、　
５ｃ、　５ｄから選択的にデータを取出すように構成さ
れている。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６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
御値を前記第１または第２の色温度変換テーブル５ａ、
　５ｂ。

５ｃ、　５ｄから選択的に求める。

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（ＣＯＤ）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）に対する前記第１の色温
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
レッド）に対して１対ｌ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（ｃ）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調’１
８　！ｉ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
体撮像素子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、
フロッピーディスク１４に記録されることになる。

これに対して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ｌによって検出される測色データに
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。

第２の色温度変換テーブル５ｃ、　５ｄはこのような各
種の蛍光灯照明光の分光特性に対応したホワイトバラン
ス制御値を前記第１の色温度変換テーブル５ａ、　５ｂ
と同様にして記憶したものである。

しかして本装置では、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な
い場合にはセレクタ５ｒ。

５ｇにて前記第１の前記色温度変換テーブル５ａ、　５
ｂからホワイトバランス制御値を求め、逆に照明光が蛍
光灯からのものである場合には、前記セレクタ５「、　
５ｇにて前記第２の前記色温度変換テーブル５ｃ、　５
ｄからホワイトバランス制御値を求めている。

つまり照明光が蛍光灯からのものであるか否かに応じて
、そのときに潤色データに対応したホワイトバランス制
御値を前記第１または第２の色温度変換テーブル５ａ、
　５ｂ、　５ｃ、　５ｄからそれぞれ選択的にもとめ、
これを撮像信号処理回路部１２に与えるものとなってい
る。

具体的にはレリーズスイッチ９ａの操作による電子カメ
ラのシャッターレリーズに伴い、先ずＷＢセンサ１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、　５ｅ、　５ｄからそれぞ
れ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
ある場合には上記第１の色温度変換テーブル５ａ、　５
ｂから求められるホワイトバランス制御値を出力する。

また蛍光灯である場合には第２の色温度変換テーブル５
ａ、　５ｂから求められるホワイトバランス制ａｍを出
力する。この状態で前記ＣＣＤＩＩによる撮像（ｇ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、速写モードスイッチ９ｂにセットにより連続撮
影が指定され、且つモード切替えスイッチ９Ｃによって
ホワイトバランス固定（ＷＢＣ）モードが設定されてい
る場合には、例えば最初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、２毎目以降の撮像画に対するホワイト
バランス制御値を固定的に与え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、潤色デー
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、他の特定波長帯域
につようパワーを持つ、例えば水銀灯等の照明光源につ
いても同様にその分光特性に対応したホワイトバランス
調整値を得ることができる。また混合光源についても、
これ等のホワイトバランス制御値を平均化する等して対
処することができる。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。また固体撮像索子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、照明光の分光特性
に対応したホワイトバランス制御値を求めることができ
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調整装置を組込
んだ電子スチルカメラのホワイトバランス制御系の概略
構成図、第２図および第３図は本発明におけるホワイト
バランス制御（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、　４ｃ＝−Ａ／Ｄ
変換器、５・・・マイクロプロセッサ、５ａ、　５ｂ、
　５ｃ、　５ｄ・・・色温度変換テーブル、５ｃ・・・
蛍光灯検出器、５ｆ、　５ｇ・・・セレクタ、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第１の記憶手段と、夫々が異
   なる分光スペクトラムを持つ複数の周期的に発光する発
   光源の色温度変換テーブルを記憶値として持つ第２の記
   憶手段と、前記検出手段からの検出出力に基づいて前記
   第１または第２の記憶手段から選択的にデータを求める
   手段とを具備したことを特徴とする色温度調整装置。