JPH03148988A - ホワイトバランス調整装置 - 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】 の 本発明は、カラ一電子撮像装置のホワイトバランスを自
動的に調整する装置に関する。

災釆立抜販 カラービデオ（あるいはスチル）カメラ撮影時のホワイ
トバランスをより正確に調整するために、従来から多く
の方式が提案されている。例えば特開昭Ｇｏ−３２８８
号、６０−４３９１号、６０−４３９２号等では、撮像
光学系の中に複数の色温度検出器を設け、それらからの
複数の出力と撮影レンズの焦点距離情報とを用いてホワ
イトバランスを調整する技術が開示されている。また、
米国特許Ｎｏ、　４．５０６．２９０には、ホワイトバ
ランス調整の応答速度を色温度検出回路の出力によって
変化させるという技術が開示されている。しかし、これ
らの装置ではいずれも色温度検出用のセンサを備える必
要があるため、ビデオカメラの小型化、低コスト化に対
して障害となる。そこで、ＣＯＤ　（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃ
ｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子から出力さ
れる映像信号を利用してホワイトバランスを調整するＴ
　Ｔ　Ｌ　（Ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｔｈｅ　Ｌｅｎｓ）方式
が考えられた。

しかし、このＴＴＬ方式の場合、次のような不都合があ
る。例えば接写や長焦点レンズによる高倍率撮影時には
画面一杯に単色部分が広がることが多く、この場合、そ
の色によって偏った色調整が行われる、いわゆるカラー
フエイリャ（ｃｏｌｏｒ　ｆａｉｌｕｒｅ）という現象
が生じる。そこで、このような不都合を避けるため、Ｔ
ＴＬ方式では、従来、そのようなレンズが取り付けられ
たときには自動ホワイトバランス調整を停止するという
措置がとられていた。

が　　　　　よ　　と　　る しかし、このような単純な措置では、更に次のような不
都合が生じる。第５図（ａ）にレンズの焦点距離ｆをパ
ラメータとして、撮影距離ｄと像倍率αの関係を示した
が、同じ焦点距離のレンズを用いても、像倍率αは当然
撮影距離ｄによって変化する。従来の方法では、比較的
短焦点のレンズ（ｆ＝ｆＯ）を用いた場合にはホワイト
バランスの追従調整が行われるが、この場合、近い距離
にある被写体を撮影するとき（第６図（ｂ）のＡ点）に
は像倍率αが大きくなり、カラーフェイリャが生じてし
まう、逆に、長焦点レンズ（ｆ　＝　４　ｆ　ｏ）を用
いても、遠くのものを撮影する場合（Ｂ点）には像倍率
αが低くなり、正常なホワイトバランスの追従調整が可
能であるのにそれが行われない。

本発明はこのような問題を解決し、像倍率を考慮して、
より広い範囲でホワイトバランスの正確な自動調整を行
うことのできるＴＴＬ方式の調整装置を提供することを
目的とする。

　るための 上記目的を達成するため、本発明に係る電子撮像装置の
ホワイトバランス調整装置では、所定時間の間に撮像系
から出力される色信号を基に入射光の色温度を検出する
手段と、色温度検出手段の出力を基に撮像系から出力さ
れる映像信号のホワイトバランスを調整する手段と、撮
影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出する手段
と、像倍率に応じて上記所定時間を変化させることによ
り、ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対する応
答速度を可変とする手段とを備えることを特徴とする。

ここで、上記色温度検出手段を、撮像系から出力される
色信号を基に、単位時間毎に入射光の情報を得る手段と
、過去の所定個数の入射光情報を基に入射光の色温度を
検出する手段とから構成し、上記応答速度可変手段を上
記所定個数を変化させる手段とするとよい。

なお、像倍率算出手段に代えて、撮像系から出力される
映像信号の輝度分布を基に撮像画面中の主被写体の大き
さを検出する手段を用い、主被写体の大きさに応じて上
記所定時間を変化させるようにしてもよい、また、像倍
率と主被写体の大きさの双方に応じて所定時間を変化さ
せるようにしてもよい。

また、同じ課題を達成するために、ホワイトバランス調
整装置は、撮像系から出力される色信号を基に単位時間
毎に入射光の色温度を検出する手段と、色温度検出手段
より出力される過去の所定個数の出力を基に撮像系から
出力される映像信号のホワイトバランスを調整する手段
と、撮影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出す
る手段と、像倍率に応じて上記所定個数を変化させるこ
とにより、ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対
する応答速度を可変とする手段とを備えるものであって
もよい、ここでも、上記色温度検出手段を、撮像系から
出力される色信号を基に、単位時間毎に入射光の情報を
得る手段と、過去の所定個数の入射光情報を基に入射光
の色温度を検出する手段とから構成し、上記応答速度可
変手段を上記所定個数を変化させる手段とするとよい。

また、像倍率算出手段に代えて、撮像系から出力される
映像信号の輝度分布を基に撮像画面中の主被写体の大き
さを検出する手段を用い、主被写体の大きさに応じて上
記所定個数を変化させるようにしてもよい、さらに、像
倍率と主被写体の大きさの双方を考慮して所定個数を変
化させるようにしてもよい。

作−」Ｌ ホワイトバランス調整手段は、所定時間内の色信号デー
タに基いてホワイトバランスの調整を行うが、この所定
時間は像倍率によって可変とされる。従って、像倍率が
大きいときには、一般的に画面一杯に単色部分が広がる
ことが多いと考えられるため、所定時間を長くすること
によりホワイトバランスの調整速度を遅くして（応答性
を下げて）、カラーフエイリャを避けることができる。

一方、像倍率が小さいときには、画面内に広い範囲の視
野が入っていることが多いと考えられるため、所定時間
を短くすることによりホワイトバランス調整速度を速く
する（応答性を上げる）ことができる。

これにより、常に正確なホワイトバランスを得ることが
できるようになる。ホワイトバランスの調整速度の変化
は、上記のような色信号蓄積時間を変えることによる他
、ホワイトバランス調整の時間間隔を変えることによっ
ても行い得る。

更に、像倍率の他に、画面内における主被写体の大きさ
を考慮することによっても適切にホワイトバランス調整
速度を変化させることができる。

すなわち、主被写体が画面内で大きな部分を占めるとき
は、ホワイトバランス調整速度を遅くしてカラーフェイ
リャを避け、一方、主被写体が十分小さいと判断される
ときには、調整速度を速くして、画面の変化に十分追従
したホワイトバランス調整を行い得るようにすることが
できる。

ス」１例− 本発明の実施例の構成及び動作を第１図を参照しつつ説
明するｅ　　ＣＣＤ撮像素子１から出力される映像信号
は、前処理ブロック３で処理され、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）
、Ｂ（青）の３原色信号として出力される。このうちＲ
及びＢ色信号は、ホワイトバランス制御アンプ（ＲＷＢ
、　ＢＷＢ）　４　、５でＧ色信号に対する相対利得を
変化され、これにより画面全体の映像信号の色温度補正
が行われる。３原色信号は、信号処理部６でガンマ、ニ
ー、ホワイトクリップの各補正が行われ、マトリクス回
路７で輝度信号Ｙと２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに組
み替えられる。

前処理ブロック３かも出力されたＲ、Ｇ、Ｂ色信号はま
た、各々クランプ回路９ｒ、　９ｇ、　９ｂで直流再生
され、画面分割パルス発生器８から出力されるゲートパ
ルスＷＢによりスイッチされるアナログスイツチ１０ｒ
、　Ｌｏｇ、　１０ｂで画面分割される。画面分割の例
を第７図及び第８図に示す。これにより、選択された領
域毎に、その領域の色信号がアナログスイツチ１０ｒ、
　１０ｇ、　１０ｂを通過して各積分器１１ｒ、　ｌ１
ｇ、　ｌｌｂに入力される。この積分器１１ｒ、　ｌ１
ｇ、　ｌｌｂの３つの積分信号のうちの１つをマルチプ
レクサ１３で選択し、Ａ／Ｄ変換器１４を通してＣＰＵ
１５に入力する。マルチプレクサ１３及びＡ／Ｄ変換器
１４はＣＰＵ１５からの選択信号ＡＤＳｉ及びＡ／Ｄ変
換クロック信号ＡＤＣＬＫに従って動作する。

ＣＰＵ１５は、これらＲ，Ｇ、Ｂ色信号と、位置検出イ
ンタフェイス１８から入力したレンズのフォーカシング
成分１９及びズーミング成分２０の位置情報ＰＳＩＧ（
すなわち、フォーカシングレンズ位置及びバリエータレ
ンズ位置情報であり、被写体位置及びレンズの焦点距離
に関する。）とから、適正な色温度補正となるように、
制御出力（デジタル信号）Ｄ−ＢＣＴＬ、　Ｄ−ＲＣＴ
Ｌを出力する。このデジタル信号Ｄ−ＢＣＴＬ、　Ｄ−
ＲＣＴＬはＤ／Ａ変換器１６．１７でアナログ信号Ａ−
ＢＣＴＬ、　Ａ−ＲＣＴＬに変換され、各々、ホワイト
バランス制御アンプ（ＲＷＢ、　ＢＩＢ）　４　、５に
制御電圧として供給される。

画面分割パルス発生器８は、ＣＣＤ駆動部２から供給さ
れる水平、垂直同期パルスＩ（Ｄ、　ＶＤ、　ＣＬＫか
ら、ＣＰＵ１５が出力する制御信号ＰＣＴＬにより選択
される画面のタイミングにのみ、パルスＷＢをアナログ
スイツチ１０ｒ、　１０ｇ、　１０ｂに供給する。

なお、１２は画面内の複数の測距領域（画面分割パルス
発生器８で画面分割された領域に対応している）毎に被
写体距離を測定する（あるいは焦点検出を行う）測距部
であり、１９，２０．２１は各々レンズのフォーカシン
グ成分、ズーミング成分及び絞りメカニズムである。こ
れらのレンズメカニズムは駆動部２２により駆動される
。２３は測距部１２から入力した複数領域の距離情報Ｆ
ｏｃｕｓ信号に基いて画面内における主被写体を検出し
、その主被写体に焦点を合わせるように上記レンズメカ
ニズムの駆動パラメータを演算する。また、ズームスイ
ッチ（望遠Ｔｇす側２４を及び広角ＷＩＤＥ側２４ｗか
ら成る）が操作されたときには、それに応じた駆動信号
ＤＲＩＶＥをレンズ駆動部２２に送る。

ＣＰＵ１５により行われるホワイトバランス調整処理を
第２図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、第３図及び第４図
のフローチャートにより説明する。まず最初に第２図（
ａ）のステップ＃１０１で、ＣＰＵ１５はＰＣＴＬ信号
を画面分割パルス発生器８に送り、画面をｎ個の領域に
分割して、ＣＧＤＩから出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号の１
フィールド分の積分値を各領域毎にＲ（ｉ）、Ｇ（ｉ）
、Ｂ（ｉ）（ｉ＝１．２，３．．．．ｎ）として入力す
る。次にステップ＃１０２でこれら入力信号Ｒ（ｉ）、
Ｇ（ｉ）、Ｂ（ｉ）から輝度信号成分Ｙ（ｉ）を算出し
、ステップ＃１０３でフォーカシング成分の位置及びズ
ーミング成分の位置のレンズ情報ＰＳＩＧを位置検出イ
ンタフェイス１８から入力して像倍率αを算出する。

次のステップ＃１０４では、この像倍率αを第１基準値
αｌ（第１基準値α、は、人の顔が画面いっばいに撮影
される像倍率である第２基準値α２（後述）よりも所定
値だけ小さい値である。また、後述する第３基準値α３
は、第２基準値α２よりも所定量だけ大きな値である。

）と比較し、像倍率αがその第１基準値α、以下と十分
小さいものであれば、ステップ＃１０６で、基本的には
ホワイトバランス制御速度ＳＰはＳ１に設定するが、輝
度分布の変化によってはＳ２にも変えるという処理を行
う。これについては、後に詳しく説明する。像倍率αが
第１基準値α、以上であれば、ステップ＃１０７で、全
領域の輝度信号Ｙ（ｉ）（ｉ＝１．２，３．．．．ｎ）
の中の最小値Ｙ、、８及び最小値Ｙｍｉｎを選び出して
、その比Ｙｓｓｘ／Ｙｍ＋ｎをＫとし、ステップ＃１０
８で、この比Ｋを所定の閾値Ｋｏと比較する。これは、
第７図（ａ）に示すように画面内で主被写体が小さい状
態では一般的に画面内の輝度の差（すなわち、比Ｙ、、
、／Ｙ、、、）が大きく、一方、同図（ｂ）に示すよう
に画面合で主被写体が大きく写されている状態では一般
的に画面内の輝度差（比Ｙ、、、／Ｙ、ｉ、）が小さく
なる傾向にあることから、この輝度差を利用して主被写
体の画面内の大きさを判断するものである。

Ｋ＜ＫＯであり、かつ、像倍率αが人物の顔を基準にし
た第２の基準値α２よりも大きい場合には、高倍率撮影
であって、しかも被写体が画面内で大きいことから、全
体的に色彩が均一である可能性が高いと判断されるため
、ホワイトバランスの制御速度を最も遅いＳ３モードに
設定する（ステップ＃１０８、　＃１０９．　＃１１０
）。これにより、カラーフエイリャが回避される。

比Ｋが閾値に０以下であり、かつ、像倍率αが第２基準
値α２以下である場合には、人の顔をアップで撮影する
場合に比べると低倍率であるが、画面内では主被写体が
大きな部分を占めており、全体的に画面内の色彩変化は
少ないと考えられるため、制御速度を中間の８２モード
とする（ステップ＃１０８゜−１１０９，＃１１１）。

比Ｋが閾値Ｋ。以上であり、像倍率αが第２基準値α２
以下の場合は、主被写体の大きさが小さく、像倍率も人
の顔を基準としたときよりも小さいので、ステップ＃１
０６におけると同様、基本的にはホワイトバランス調整
速度は最も速いＳ１とするが、なお、部分布の度変化に
よってはＳ２ともするための処理を行う（ステツプ＃１
０８．　＃１１２．１１１３）、　　この処理について
も後に詳しく述べる。

比Ｋが閾値に０以上であり、像倍率αが第２基準値α２
以上であって第３基準値α、以下の場合は、像倍率αは
かなり大きいが、主被写体は小さいものであると判断し
て、制御速度を中間の８２モードとする（ステップ１１
０Ｂ、　＃１１２．　ｌｔｌ１４．１１１６）。

最後に、Ｋ　＞　Ｋｏ、かつ、α〉α３の場合は、主被
写体は画面内で小さいが、像倍率が非常に大きいことか
ら、カラーフェイリャを回避するために制御速度を遅く
してＳ３モードとする（ステップ＃１０８、　＃１１２
．　＃１１４．　ｌｔｌ１５）。

以上の像倍率とホワイトバランス調整速度ＳＰとの関係
をまとめると、第６図（ａ）及び（ｂ）の通りとなる。

例えば、望遠方向にズーミングしてゆく場合（すなわち
、像倍率αが徐々に大きくなってゆく場合）、基本的に
は像倍率αが人の顔を基準とした倍率α２以下のときは
最も速い速度ＳＰ１に、α２〜α、では中間速度Ｓ２に
、そして、非常に倍率が大きくなりα、を超えると最も
遅＜３３となる。しかし、上記実施例では（輝度比Ｋ　
＝Ｙ、、、／Ｙ、ｉ、により）画面内の被写体の大きさ
も考慮しているため、第６図（ａ）に示すように、被写
体の大きさが所定値以上となった時点（Ｋ＜ＫＯとなっ
た時点）で、その時の像倍率α４がα２以下であっても
、調整速度ＳＰはＳ２に落とされ、カラーフェイリャを
防止する。また、逆に広角側にズーミングする場合（α
が小さくなる方向）には、基本的にはαが人の顔基準値
α２以上のときは最も遅い速度Ｓ３に、α２〜α、では
中間値Ｓ２、そして、α、以下の小倍率では最も速いＳ
１となる。

しかし、画面内の被写体の大きさを考慮するため、第６
図（ｂ）に示すように、被写体の大きさが所定値以下と
なった時点（Ｋ≧に、となった時点）で、その時の像倍
率α５がα２以上であっても、調整速度ｓｐはＳ２に上
げられ、画面に迅速に追従してホワイトバランスの調整
が正確に行われる。

こうして輝度情報Ｋ（すなわち、画面内における主被写
体の大きさの情報）と像倍率αから制御速度を決定した
後、第２図（ｂ）に移り、ステップ＃１１７で、オート
フォーカス・レンズ制御部２３から入力した合焦エリア
情報Ｉ　（ＡＲＥＡ）　（この情報Ｉは、測距部１２で
検出された複数領域毎の被写体距離あるいは焦点検出結
果より得られる。）を基にして、各領域の色信号の積分
値Ｒ（ｉ）、Ｇ（ｉ）、Ｂ（ｉ）に重み付けを行って金
色信号Ｒ（ｉ）、　Ｇ（ｉ）、　Ｂ（ｉ）　（ｉ＝１、
２．３．　、　、　、　、　ｎ）を加え、全画面の色信
号成分ＲＴ、　ＧＴ、　ＢＴを求める。これは、画面内
の主被写体の位置にかかわらずホワイトバランスの調整
を正確に行うためのものであるが、この処理については
後に詳しく述べる。ステップ＃１１８では、制御速度３
１．８２．　Ｓ３の各モード別に、色信号成分ＲＴ、　
ＧＴ、　ＢＴの各モードに応じた回数（３１モードでは
ｍ１回、３２モードではｍ２回、３３モードではｍ３回
。

但し、ｍｌ＜ｍ２＜ｍ３．　　）の平均をとり、これら
を、ＳｌのモードではＲＴｌ、、ＧＴ１、．ＢＴ２．、
Ｓ２のモードではＲＴ２．．ＧＴ２．．ＢＴ２．、Ｓ３
のモードではＲＴ３．　、　ＧＴ３．．　ＢＴ３．、と
する。すなわち、速度の速いモードはど短い間隔で平均
が算出される。続くステップ＃１１９から＃１２３では
、現在の速度モードＳｌ、　３２．　Ｓ３に応じて、ス
テップ＃１１８で得られた各速度モードでの平均値をＲ
，，Ｇ□Ｂ、に代入する。このＲ，，Ｇ、、Ｂ、は、ホ
ワイトバランス調整回路ＲＷＢ　４　、　ＢＷＢ　５へ
出力する制御値を決定するために使用される。その後、
ステップ＃１２４では、これら３つの値Ｒ，，Ｇ、、Ｂ
、からＲ、／Ｇ、及びＢ、／Ｇ、を算出し、ステップｊ
１２５（第２図（Ｃ））で、この２個の色比Ｒ，／Ｇ、
、Ｂ、／Ｇ、に基いて制御出力値ＲＣＴＬ、　ＢＣＴＬ
を決定する。ここでは、黒体光源、蛍光灯光源等の場合
について、あらかじめ色比Ｒ，／Ｇ、、Ｂ、／Ｇ、と謂
御出力値ＲＣＴＬ、　ＢＣＴＬとの対応関係をＣＰＵｌ
Ｓ上のメモリあるいはＲＯＭ等の外付けのメモり（図示
せず）に格納しておき、制御出力値ＲＣＴＬ、　ＢＣＴ
Ｌの導出はメモり内のルックアップテーブルの参照のみ
で迅速に行えるようになっている。

ステップ＃１２５で決定した制御出力値ＲＣＴＬ、　Ｂ
ＣＴＬは、現在の制御速度のモードに応じた回数（Ｓｌ
モードではｋ１回、３２モードではｋｚ回、Ｓ３モード
ではに３回。但し、ｋｌ＜ｋ２＜ｋ３゜）の平均をとり
、これらを、Ｓ１のモードではＲＣＴＬ１．．　ＢＣＴ
Ｉ、１、、Ｓ２のモードではＢＣＴＬ２、．ＢＣＴＬ２
．１３３のモードではＲＣＴＬ３．．　ＢＣＴＬ３．、
とする（ステップ１１２６）、　　すなわち、速い速度
はど短い間隔で平均値が算出される。そして、現在の速
度モードｓｔ、　８２．８３に応じて、ステップ＃１２
６で得られた各速度モードでの平均値をホワイトバラン
ス調整回路ＲＷＢ　４　、　ＢＷＢ　５へ出力するデジ
タル制御値Ｄ−ＲＣＴＬ、　Ｄ−ＢＣＴＬとして（ステ
ップ＃１２７〜＃１３１）、出力する（ステップ＃１３
２）。この制御値Ｄ−ＲＣＴＬ、　Ｄ−ＢＣＴＬは各々
Ｄ／Ａ変換器１６．１７でアナログ信号Ａ−ＲＣＴＬ、
　Ａ−ＢＣＴＬに変換されて両ホワイトバランス調整回
路ＲＷＢ４゜Ｂ％ｆＢ５に与えられ、前処理ブロック３
かも信号処理部６へのＲ，Ｂ色信号に色温度補正が行わ
れる。ＣＰＵ１５における処理は、その後ステップ＃１
０１へ戻り、上記ホワイトバランス調整処理を繰り返す
。

Ｒ（ｉ）、Ｇ（ｉ）、Ｂ（ｉ）のＣＰＵ１５への入力は
各フィールド毎に行われる。従って、ＣＰＵ１５が機能
し始めて最初の数フィールドは、ステップ＃１１８及び
＃１２６で各成分の平均が得られないこともあるが、そ
の場合には、平均をとれるものだけで平均をとるか、あ
るいは、これらのステップをスキップするようにしても
よい。

次に、上記ステップ＃１０６及び＃１１３の、輝度分布
の変化を考慮した制御速度決定の手順を、第３図のフロ
ーチャートにより説明する。ステップ＃２０１では、ス
テップ＃１０２で算出した各画面領域での輝度信号成分
Ｙ（ｉ）　（ｉ＝１、２．３．　、　、　、　、　ｎ）
について２回分の平均をとり、Ｙ（ｉ）、とする。次に
、制御速度のモードが３１に切り替わってから未だ制御
時定数で定まる時間をが経過していない場合には、制御
速度を８１のままにして（ステップ１２０２．１２０５
）親ルーチン（第２図（ａ））へ戻る。現在速度Ｓ１で
ないか、ある１％は８１モードに入ってからｔ以上の時
間が経過した場合には、各領域の輝度値の平均からの偏
差の和Σｌ　Ｙ（ｉ）−Ｙ（ｉ）−ｌ　　（Σはｉ＝１
．２．３．　、　、　、　、　ｎの和）を計算する（ス
テツプ＃２０２．　＃２０３）。この値が所定の閾値Ｙ
ｓを超えたときには、バンニング（照明器具又はカメラ
の光軸を左右に振ること）等により輝度分布が大きく変
化したものと判断して、光源の変化にも十分追従できる
ように、制御速度ＳＰを応答の速いＳ１に設定する（ス
テツプ＃２０４．１２０５）、上記和ΣＩＹ（ｉ）−Ｙ
、Ｉが閾値Ｙ、を超えない場合には、輝度変化が小さい
ので、色分布の魚な変化がないと判断して、速度を中間
の８２モードとする（ステップ＃２０４、　＃２０６）
。

以上の処理をまとめると、本サブルーチンでは、画面内
の輝度分布の変化が大きいときにはホワイトバランスの
調整速度を速くして画面の変化に迅速に追従できるよう
にする一方、輝度分布の変化が小さいときには調整速度
を遅くし、異なる光源の光が混合されて画面内に入って
いる場合等の原因による色温度検出結果のばらつきを吸
収して、安定したホワイトバランス調整を行っている。

次に、第２図（ｂ）のステップ＃１１７で行われる、画
面白色信号の重み付は加算の演算方法を、第４図のフロ
ーチャートにより詳しく説明する。まず、ステップ＃３
０１で、オートフォーカス・レンズ制御部２３から合焦
となっている領域の番号Ｉ（ＡＲＥＡ）を入力し、ステ
ップ＃３０２で、この番号Ｉ（ＡＲＥＡ）の領域の輝度
成分Ｙ（ｆ）をＹｏとする。次に、Ｉ（ＡＲＥＡ）の領
域を中心として、その周辺（合焦領域に連続する領域）
で となる輝度成分を有する領域を探し、該当する領域の各
色成分Ｒ，Ｇ、Ｂの平均ＡＲＩ、ＡＧＩ、ＡＢＩ、輝度
成分Ｙ（ｉ）の平均ＡＹＩ及び該当領域全体の面積ＳＡ
Ｉを算出する（ステップ＃３０３）、　　ここでβは、
輝度分布からみて同一の被写体領域と考えられる程度の
適当な値に定める。また、それに該当しない領域の各色
成分Ｒ，Ｇ、Ｂの平均ＡＲ２，ＡＢ２．ＡＢ２、輝度成
分Ｙ（ｉ）の平均ＡＹ２及び全体の面積ＳＡ２を算出す
る（ステップ１３０４）、　　これらの値ＳＡＩ、　Ｓ
Ａ２．　ＡＹＩ、　ＡＢ２より、重み付は係数ａ、ｂを
次のように決める。両領域の輝度の比（ＡＢ２／ＡＹＩ
）が所定の閾値に２以上であれば、ａをＳＡ２／（ＳＡ
１＋ＳＡ２）、ｂをＳＡＩ／（ＳＡ１＋ＳＡ２）として
、主被写体領域の面積に応じて重み付は係数ａ、ｂを定
める（ステツプ＃３０５．１３０６）。これは、主被写
体領域の輝度レベルＡＹＩが低く、逆光や窓際での撮影
時のように、主被写体と周囲とで光源の色温度が異なる
と判断されるためである。（ＡＢ２／ＡＹＩ）≦に２で
あれば、ａ、ｂ共に１／２とする（ステツプＪｔ３０５
．１３０７）、　　ステップ＃３０８では、このように
して定めた重み付は係数ａ、ｂを用いて全画面の色成分
ＲＴ、　ＧＴ、　ＢＴをＲＴ＝　ａ　−ＡＲ１＋　ｂ　
−ＡＲ２゜Ｇ７＝　ａ　−ＡＧ１＋　ｂ　−ＡＧ２゜８
７＝　ａ　−ＡＢ１＋　ｂ　−ＡＢ２により求める。

以上の処理をまとめると、まず、オートフォーカス・レ
ンズ制御部が主被写体の位置を捉えていることを利用し
、更にその主被写体位置情報とそれら周辺の輝度差を分
析することにより、主被写体部分と背景部分とを区別す
る。そして、それらの部分の輝度差により、逆光時や窓
際撮影時等、主被写体部分と背景部分とで光源の色温度
が異なる場合を検出し、そのような場合には、各々の部
分の面積に応じた色信号の重み付けを行う、これにより
、主被写体の色がより適切に再現されるようになるとと
もに、第８図（ａ）及び（ｂ）に示すように、たとえ主
被写体が画面内のどの位置にあっても、常にそのような
適切なホワイトバランスの調整が可能となる。

本実施例ではステップ＃１０４から＃１１６（第２図（
ａ））で、輝度比Ｋ（主被写体の画面内の大きさ）と像
倍率αの大きさによりホワイトバランスの制御速度ＳＰ
を変化させている。ここでホワイトバランスの制御速度
とは、映像信号中の色信号を入力し、ＣＰＵ１５でホワ
イトバランスを調整した後、ホワイトバランス調整回路
ＲＷＢ４．ＢＷＢ５へ制御信号を出力する一連の制御の
応答性のことである。上記実施例では、この応答性の変
化を、■制御速度ＳＰに応じて色信号の平均値をとる回
数を変える（ステップ＃１１８〜１２４）、という方法
と、■制御速度ＳＰに応じて、ホワイトバランス調整回
路ＲＷＢ　４　、　ＢＷＢ　５への実創御信号出力を算
出するための逐時制御信号の平均をとる回数を変える（
ステップ＃１２６〜＃１３２）、という方法の２種の方
法で行っている。

なお、上記実施例ではホワイトバランス調整の追随速度
を３段階（３１，８２，３３）に設定したが、これはも
ちるん更に細かく変化させてもよいし、像倍率αに応じ
て連続的に変化させるようにしてもよい、この場合には
、さらに微妙なホワイトバランスの調整が可能となる。

また、ホワイトバランスの制御速度を変化させるのに、
上記実施例では上述の■、■の両方の方法を用いている
が、どちらか１つの方法だけを用いるようにしても問題
はない。さらに、上記実施例では主被写体の画面内の大
きさを判断するのに輝度比Ｋを用いているが、第４図に
おいて示したサブルーチンと同様に、オートフォーカス
レンズ制御部で得られた主被写体の位置情報とその周辺
の輝度情報とによりその大きさを判断するようにしても
よい。

また、第４図に示すサブルーチンにおいては、主被写体
位置情報をオートフォーカスレンズ制御部２３かも得る
ようにしている（ステップｌｔ３０１）が、主被写体位
置の確定に、複数領域で得られた輝度分布を利用するこ
とも可能である。すなわち、他の領域に比べて輝度差が
十分にある領域を主被写体位置とするのである。

１１夏羞釆 以上説明した通り、本発明によれば、像倍率に応じてホ
ワイトバランスの調整速度を変化させるものであるため
、像倍率が大きい場合でも、従来のように完全に調整を
停止することがなく、カラーフエイリャを避けるために
調整速度は落としつつ、ホワイトバランス調整自体は続
行される。さらに、像倍率の他に、画面内の主被写体の
大きさも考慮することにより、より適切に調整速度を変
化させることができ、迅速正確なホワイトバランス調整
及び過敏な調整によるカラーフェイリャの防止という相
反する課題が高次元で解決される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるビデオカメラのホワイト
バランス調整装置の構成を示すブロック図、第２図（ａ
）、　（ｂ）、　（ｃ）はそのＣＰＵで行われるホワイ
トバランス調整処理のフローチャート、第３図はその処
理中の輝度変化に応じて調整速度を変化させるサブルー
チンのフローチャート、第４図は主被写体領域の大きさ
に応じた重み付けを行って色信号を加算するサブルーチ
ンのフローチャート、第５図（ａ）はレンズの焦点距離
ｆ、被写体距離ｄ及び像倍率αの関係を示すグラフ、同
図（ｂ）は同グラフにおいてホワイトバランスが行われ
る領域と行われない領域を示すグラフ、第６図（ａ）及
び（ｂ）は本実施例における像倍率とホワイトバランス
調整速度の関係を示すグラフ、第７図（ａ）及び（ｂ）
は画面内における主被写体の大きさ示す説明図、第８図
（ａ）及び（ｂ）は画面内における主被写体の位置を示
す説明図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定時間の間に撮像系から出力される色信号を基
   に入射光の色温度を検出する手段と、色温度検出手段の
   出力を基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバ
   ランスを調整する手段と、 撮影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出する手
   段と、 像倍率に応じて上記所定時間を変化させることにより、
   ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対する応答速
   度を可変とする手段と を備えることを特徴とする電子撮像装置のホワイトバラ
   ンス調整装置。
2. （２）上記色温度検出手段は、撮像系から出力される色
   信号を基に、単位時間毎に入射光の情報を得る手段と、
   過去の所定個数の入射光情報を基に入射光の色温度を検
   出する手段とから構成され、上記応答速度可変手段は、
   上記所定個数を変化させる手段である請求項１記載のホ
   ワイトバランス調整装置。
3. （３）所定時間の間に撮像系から出力される色信号を基
   に入射光の色温度を検出する手段と、色温度検出手段の
   出力を基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバ
   ランスを調整する手段と、 撮像系から出力される映像信号の輝度分布を基に撮像画
   面中の主被写体の大きさを検出する手段と、 主被写体の大きさに応じて上記所定時間を変化させるこ
   とにより、ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対
   する応答速度を可変とする手段とを備えることを特徴と
   する電子撮像装置のホワイトバランス調整装置。
4. （４）上記色温度検出手段は、撮像系から出力される色
   信号を基に、単位時間毎に入射光の情報を得る手段と、
   過去の所定個数の入射光情報を基に入射光の色温度を検
   出する手段とから構成され、上記応答速度可変手段は、
   上記所定個数を変化させる手段である請求項３記載のホ
   ワイトバランス調整装置。
5. （５）撮像系から出力される色信号を基に単位時間毎に
   入射光の色温度を検出する手段と、 色温度検出手段より出力される過去の所定個数の出力を
   基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバランス
   を調整する手段と、 撮影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出する手
   段と、 像倍率に応じて上記所定個数を変化させることにより、
   ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対する応答速
   度を可変とする手段と を備えることを特徴とする電子撮像装置のホワイトバラ
   ンス調整装置。
6. （６）撮像系から出力される色信号を基に単位時間毎に
   入射光の色温度を検出する手段と、 色温度検出手段より出力される過去の所定個数の出力を
   基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバランス
   を調整する手段と、 撮像系から出力される映像信号の輝度分布を基に撮像画
   面中の主被写体の大きさを検出する手段と、 主被写体の大きさに応じて上記所定個数を変化させるこ
   とにより、ホワイトバランス調整手段の入射光変化に対
   する応答速度を可変とする手段とを備えることを特徴と
   する電子撮像装置のホワイトバランス調整装置。
7. （７）所定時間の間に撮像系から出力される色信号を基
   に入射光の色温度を検出する手段と、色温度検出手段の
   出力を基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバ
   ランスを調整する手段と、 撮影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出する手
   段と、 撮像系から出力される映像信号の輝度分布を基に撮像画
   面中の主被写体の大きさを検出する手段と、 像倍率及び主被写体の大きさに応じて上記所定時間を変
   化させることにより、ホワイトバランス調整手段の入射
   光変化に対する応答速度を可変とする手段と を備えることを特徴とする電子撮像装置のホワイトバラ
   ンス調整装置。
8. （８）撮像系から出力される色信号を基に単位時間毎に
   入射光の色温度を検出する手段と、 色温度検出手段より出力される過去の所定個数の出力を
   基に撮像系から出力される映像信号のホワイトバランス
   を調整する手段と、 撮影距離及びレンズ焦点距離を基に像倍率を算出する手
   段と、 撮像系から出力される映像信号の輝度分布を基に撮像画
   面中の主被写体の大きさを検出する手段と、 像倍率及び主被写体の大きさに応じて上記所定個数を変
   化させることにより、ホワイトバランス調整手段の入射
   光変化に対する応答速度を可変とする手段と を備えることを特徴とする電子撮像装置のホワイトバラ
   ンス調整装置。