JPH07105959B2 - ホワイト・バランス調整装置 - Google Patents

ホワイト・バランス調整装置

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JPH07105959B2
JPH07105959B2 JP62116778A JP11677887A JPH07105959B2 JP H07105959 B2 JPH07105959 B2 JP H07105959B2 JP 62116778 A JP62116778 A JP 62116778A JP 11677887 A JP11677887 A JP 11677887A JP H07105959 B2 JPH07105959 B2 JP H07105959B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、カラー撮像装置におけるホワイト・バランス
調整装置に関するものである。
[従来の技術] 従来、カラー撮像装置のホワイト・バランス調整装置と
して、外部センサによって測色する自動追尾式の装置が
知られている。
第3図は従来のホワイト・バランス調整装置を示すブロ
ック図で、1は被写体の光源光の色温度を検出するため
に赤,緑,青成分を検出し、光電変換を行う測色セン
サ、2はこの測色センサ1で得られた被写体の光源光の
赤,緑,青成分を対数圧縮して色温度情報として出力す
る対数圧縮回路、3はこの対数圧縮回路2の出力の引算
を行う差動回路、5は被写体光を光電変換しR,G,B出力
として検出する撮像系、6,7はそれぞれ撮像系5のR,B出
力を増幅するR信号アンプ、B信号アンプ、8は所定の
信号を得るための信号処理系である。また、12は測色セ
ンサ1への入射光が少ないときに、測色センサ1の出力
の代わりにR信号アンプ6,B信号アンプ7を制御するた
めの定電圧を出力する定電圧出力回路、13は測色センサ
1の出力と定電圧電圧回路12の出力を切換えるスイッチ
である。
第3図において、測色センサ1で光源光の赤,緑,青成
分に相当するSR,SG,SBの信号を出力する。出力された
SR,SG,SBの信号は対数圧縮回路2で対数圧縮され、出
力logSR,logSG,logSBを得る。対数圧縮回路2で圧縮
された出力は、色温度情報として差動回路3へ送られ、
差動回路3でRとG,BとGの対数の差をとり、R信号ア
ンプ6,B信号アンプ7のアンプの制御電圧に変換され
る。R信号アンプ6,B信号アンプ7では、撮像系5から
の撮像信号を前記制御電圧に従う利得で増幅しホワイト
・バランス調整を行う。
この際、周囲光が低照度の場合には、測色センサ1,対数
圧縮回路2の出力の誤差分が増加し、ホワイト・バラン
ス調整が不適正となる。そこで第3図のような従来の装
置では、周囲光の照度としてlogSGを検出し、その検出
出力logSGがある一定の基準レベルを下まわったらスイ
ッチ13により測色センサ1,対数圧縮回路2,差動回路3で
導出した制御電圧から定電圧出力に切換えてR信号アン
プ6、B信号アンプ7の利得を制御するようにしてい
た。この場合、定電圧出力としては、低照度状態で一般
に想定される低色温度(ろうそく,タングステン光相
当)の光源に設定する。
以上のことより、低照度時にホワイト・バランスが大幅
にずれる危険性を少なくしようとしていた。
[発明が解決しようとする問題点] 上述の如く、従来のホワイト・バランス調整装置では、
周囲光の照度検出出力が1定値を下まわると制御電圧を
定電圧出力に固定してしまうため、その1定値を下まわ
った場合には、測色センサの出力から得た色温度情報が
全く活用できなくなる。従って、周囲光が定電圧で想定
した色温度と全くかけはなれていた場合には、極めて大
きなホワイト・バランスずれが生じてしまうという問題
があった。
この発明はかかる従来の問題点を解決するためになされ
たもので、低照度時においても、色温度情報を活用し、
ホワイト・バランスが大幅にずれることを防ぎ、かつ色
温度情報の誤差分の影響を押えることを可能としたホワ
イト・バランス調整装置を提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するためにこの発明のホワイトバラン
ス調整装置は、被写体光をカラー画像信号に変換する撮
像手段と、該撮像手段から得られたカラー画像信号のホ
ワイトバランスを調整するために、該カラー画像信号中
の複数の色信号のレベルを夫々調整する複数の可変利得
増幅手段と、前記被写体の光源の色温度に係わる色温度
情報を形成する色温度情報形成手段と、前記色温度情報
を受け、前記複数の可変利得増幅手段を制御する複数の
制御信号を形成し、該複数の制御信号を前記複数の可変
利得増幅手段に供給する制御信号形成手段と、前記被写
体の明るさに係わる明度情報を形成する明度情報形成手
段とを備え、前記制御信号形成手段は、前記複数の制御
信号の値の可変し得る可変範囲内に前記複数の制御信号
の値を制限する制御手段と、前記明度情報に応じて前記
可変範囲を変更する変更手段とを有する構成を有するも
のである。
[作用] 上記の構成を有することにより、低照度時においても色
温度情報を活用することができ、且、色温度情報の誤差
分の影響を押えることができる。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例であるホワイト・バランス
調整装置のブロック図、第4図は第1図を説明するため
の制御電圧制限図、第5図は第1図を説明するためのフ
ローチャートである。
第1図において、4は差動回路3の出力からR信号アン
プ6、B信号アンプ7の利得を制御する制御電圧を導出
するためのマイクロコンピュータ(以下マイコンとい
う)であり、9はこのマイコン4における演算に必要な
定数を記憶しているメモリであり、また、第3図と同一
符号は同一または相当部分を示す。
以下、第1,4,5図を用いて本発明の実施例について説明
する。
まず、第3図の装置と同様に測色センサ1で光源光のR,
G,B成分値、SR,SG,SBを導出し、対数圧縮回路2で対
数圧縮を行い、差動回路3でlogRとlogG,logBとlogGの
差をとって、log(SR/SG),log(SG/SB)を得る。こ
の出力log(SR/SG),log(SG/SB)及びlogSGをマイコ
ン4に入力し、R信号アンプ6,B信号アンプ7の利得を
可変制御して適正にホワイト・バランス補正を行うため
の制御電通を導出する。以下、第5図を用いて制御電圧
導出方法について説明する。
入力されたlog(SR/SG),log(SG/SB),logSGはマイ
コン4内のA/Dコンバータでディジタル信号に変換さ
れ、それぞれ値X,Y,Lとして読込まれる。
次に、明るさの第1の限界基準値として、メモリに記憶
されているLth1と明度情報であるLとを比較する(ステ
ップ(1))。この際、Lは周囲の光量値の対数に正比
例しているので周囲が第1の限界基準値Lth1の示す明る
さより明るければ、L>Lth1となる。L>Lth1の場合に
は第2の限界基準値Lth2と比較する。但し、Lth2はLth1
より明るい光に相当する値(Lth2>Lth1)である。
ここで、Lth2はホワイト・バランス制御の低輝度補正の
始まる明るさに対応し、Lth1はホワイト・バランス制御
の低輝度補正が最も極端に行われる明るさに対応し、L
th1以下の明るさに対しては、それ以上の補正は行わな
い。
さて、L>Lth1で、かつL>Lth2の場合(ステップ
(2))、即ち、低輝度補正を行う必要のない明るさの
時には、まず、ステップ(3)において値Xに対する下
限値dと値Xとを比較し、X≦dであればX=dとおき
(ステップ(14))、X>dであればそのままとする。
次に、ステップ(4)において、値Xに対する上限値e
と値Xとを比較し、X≧eであればX=eとおき(ステ
ップ(15))、X<eであればそのままとする(尚d,e
の値については第4図に示されているとおりである)。
同様に値Yについても、ステップ(5),(6)からY
≦f,Y≧gならばそれぞれY=f(ステップ(16)),Y
=g(ステップ(17))として、Y>f,Y<gならばそ
のままとする。以上、第5図のフロー(イ)によって、
値X,Yは第4図1点鎖線で示される範囲の中に制限する
ことができる。
次に、ステップ(7)においてa・x+bを演算し、こ
の値をY′とし値Yと比較する。つまり、第4図におい
てY座標がY=a・x+bの直線より上にあるか下にあ
るかを判断するわけである。例えば、A点はY=a・x
+bの直線より上にありX′<Yとなる(ステップ
(8))。この場合はA座標・A(X,Y)はそのままと
する。一方B点はY=a・x+bの直線より下にあり
Y′>Yとなるので(ステップ(8))、B(X,Y)の
X,YをX=X″=X−a2/(1+a2),Y=Y″=Y+a/
(1+a2)とし(ステップ(18))、第4図のB″
(X″,Y″)に移動する。この際、B点をB′点即ち、
B′(X,Y′)に移動してしまうと、黒体放射光の色変
化を示す直線nに対し、垂直な方向の移動にならないの
でホワイト・バランス調整に大きな誤差を生じる。一
方、B″点への移動ならば、直線nに対し垂直な方向な
ので、物体色の影響のみを除去し、ホワイト・バランス
調整に誤差を生じないことになる。
次に、ステップ(9)においてax+cを演算し、この値
をY′として値Yと比較する。つまり、第4図において
Y座標がY=ax+cより上か下かを判断するわけであ
る。そして下である場合、即ち,Y′>Y(ステップ(1
0))ならばそのままとし、Y′≦YならばB(X,Y)の
X,YをX=X″=X+a2/(1+a2),Y=Y″=Y−a/
(1+a2)(ステップ(19))とする。以上、第5図フ
ロー(ロ)及び(イ)によって(X,Y)の値は第4図斜
線部分に示される範囲内に制限できる。そしてこの制限
電圧値の制限の効果として、物体色の影響をあまり受け
ずに済む。また、直線nの黒体放射光より緑色の強い領
域は制限範囲を広め(第4図直線n左上部)にしておく
ことで蛍光灯等の緑色の強い光源においても適正なホワ
イト・バランス調整が行える。
次に、L>Lth1,L<Lth2(L=logSGが示す明るさは第
1の限界値よりは明るく、第2の限界値より暗い)の場
合では、まずメモリに記憶させておいた定数mにより、
m・(L−Lth1)を求め、lを得る(ステップ(20))
(ここでmは、L=Lth1の場合l=0、L=Lth2の場合
l=1となるように、m=1/(Lth2−Lth1)とする。ま
た収束点としては極めて暗くなり、L=Lth1となったと
きのX,Yのとるべき値Z(XZ,YZ)をメモリに記憶させ
ておき、そのXZ,YZをlによって d=XZ−(XZ−d)・l e=XZ+(e−XZ)・l f=YZ−(YZ−f)・l g=YZ+(g−YZ)・l を計算する(ステップ(21),(22),(23),(2
4))。
また直線nは傾きaであるから、その切片yは YZ=a・XZ+y ∴y=YZ−a・XZ 従って、直線nはa,XZ,YZで表すと Y=a・X+(YZ−a・XZ) となる。
そして、その直線Y=aX+b,Y=aX+c の切片b,cをXZ,YZ,lにより b=b+(YZ−a・XZ−b)・l c=c−(c−YZ+a・XZ)・l とする(ステップ(25),(26))。
以上、計算した定数をもとにして、前記のL>Lth1,L>
Lth2の場合と同様に値X,Yの範囲を制限すると、暗くな
ってlが0に近づく程、制限範囲は狭くなっていくこと
になる(第4図の方向)。そして、l=0になるとX
=XZ,Y=YZとなる。
また、L<Lth1(L=logSGが示す明るさが第1の限界
値より暗い)場合にはd=e=XZ,f=g=YZとなり、X,
Yのとる値はそれぞれXZ,YZのみとなる。以上のLth1,L
th2は撮像装置のスペックに合わせて決め、また、XZ,Y
Zの値は最暗時にどの光源を設定するかにより決定す
る。
さて、以上のようにして求めた値X,Yによりコントロー
ル電圧CR,CBをCR=h・X+i,CB=j・Y+kの式によ
って導出し、CR,CBをマイコン4内のD/Aコンバータに
てR信号アンプ6,B信号アンプ7に送り、ホワイト・バ
ランス調整を行う。
第2図はこの発明の他の実施例を示すブロック図で、10
は対数圧縮回路2の出力logSR,logSBからlog(SR
SB),log(SR・SB)を導出する演算回路、11はこの演算
回路10の出力log(SR/SB),log(SR・SB)の出力によ
って制限するアナログ系のリミッタ回路であり、第1
図,第3図と同一符号は同一または相当部分を示す。
第2図において、測色センサ1から光源の赤成分SRと青
成分SBが出力され、対数圧縮回路2で対数圧縮されてlo
gSR,logSBを得る。演算回路10でlog(SR/SB)及びlog
(SR・SB)を差動,加算により得る。
次に、log(SR・SB)を明るさの情報(明度情報)とし
てこの値が一定レベルを越えて小さくなったら、リミッ
タ回路11を働かせlog(SR/SB)の値を限定する。そし
て、log(SR・SB)の値に応じてリミッタの度合を強め
る、即ちリイミタにより制限する値の範囲を狭めるよう
な回路に構成し、R信号アンンプ6,B信号アンプ7のア
ンプ制御用の電圧CR,CBを導出することにより機能す
る。
[発明の効果] 以上説明したとおり、この発明は被写体の明るさに係わ
る明度情報に応じて、各色信号の可変利得増幅手段の制
御信号の可変し得る制限範囲を変更することにより、低
照度時にあっても色温度情報が活用でき、突然大きなホ
ワイト・バランスずれが発生することが防止でき、かつ
色温度情報の誤差分の影響を軽減することが実現でき
た。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例であるホワイト・バランス
調整装置のブロック図、第2図はこの発明の他の実施例
を示すブロック図、第3図は従来のホワイト・バランス
調整装置を示すブロック図、第4は第1図を説明するた
めの制御電圧制限図、第5図は第1図を説明するための
フローチャートである。 図中. 1:測色センサ、2:対数圧縮回路 3:差動回路、4:マイコン 5:撮像系、6:R信号アンプ 7:B信号アンプ、8:信号処理系 9:メモリ、10:演算回路 11:リミッタ回路、13:スイッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体光をカラー画像信号に変換する撮像
    手段と、 該撮像手段から得られたカラー画像信号のホワイトバラ
    ンスを調整するために、該カラー画像信号中の複数の色
    信号のレベルを夫々調整する複数の可変利得増幅手段
    と、 前記被写体の光源の色温度に係わる色温度情報を形成す
    る色温度情報形成手段と、 前記色温度情報を受け、前記複数の可変利得増幅手段を
    制御する複数の制御信号を形成し、該複数の制御信号を
    前記複数の可変利得増幅手段に供給する制御信号形成手
    段と、 前記被写体の明るさに係わる明度情報を形成する明度情
    報形成手段とを備え、 前記制御信号形成手段は、前記複数の制御信号の値の可
    変し得る可変範囲内に前記複数の制御信号の値を制限す
    る制御手段と、前記明度情報に応じて前記可変範囲を変
    更する変更手段とを有する ことを特徴とするホワイトバランス調整装置。
JP62116778A 1987-05-15 1987-05-15 ホワイト・バランス調整装置 Expired - Lifetime JPH07105959B2 (ja)

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