JPH0723400A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0723400A
JPH0723400A JP5160894A JP16089493A JPH0723400A JP H0723400 A JPH0723400 A JP H0723400A JP 5160894 A JP5160894 A JP 5160894A JP 16089493 A JP16089493 A JP 16089493A JP H0723400 A JPH0723400 A JP H0723400A
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white balance
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智 中山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に低色濃度光源下の被写体に対して人間の
感覚に近いホワイトバランスを実現する。 【構成】 撮像手段と、該撮像手段の出力のホワイトバ
ランス補正を行う自動ホワイトバランス補正回路3、4
と、被写体の明るさを検出する検出器37、38と、少
なくとも低色温度の被写体に対しホワイトバランスの補
正範囲を制限する制限と共にこの制限されたホワイトバ
ランス補正範囲を前記検出器の出力に応じて、暗いとき
に広げるよう変化させる補正範囲可変回路39と、を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラ、電子ス
チルカメラ等の撮像装置、特に自動ホワイトバランス補
正装置を有する撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラなどのホワイトバランス補
正を自動的に行う装置では、人間の補正能力になるべく
近づける為に、曇天太陽光などの高色温度側および白熱
電球などの低色温度側においてホワイトバランス補正範
囲に制限を設ける必要がある。図5は従来のホワイトバ
ランス補正範囲を説明する図である。図5で42は色温
度(K)の分布、41は色温度42に対して人間がどの
ような色と感じるかを示す色の変化、43は色温度42
に対応した自然光の色温度、44は色温度42に対応し
た人工照明光の色温度、40は色温度42に対応したホ
ワイトバランス補正範囲である。エリア1はホワイトバ
ランス補正範囲40の従来の補正範囲を示し、a4はエ
リア1の高色温度側制御限界、a3はエリア1の低色温
度側制御限界である。
【0003】図5によれば、人間の感覚として白く見え
る色温度は3200〜6000K程度、また、黄色みは
あるが自然な色と感じるのは2500〜3200K程度
であり、ホワイトバランスの補正はこの範囲を補う必要
がある。さらに、晴天の空は青く見え、日の出、日の入
りなどは赤く見える必要がある為、これらの条件から従
来は制御範囲a4は6000K程度、制御範囲a3は2
500〜3000K程度の設定とすることが望ましくそ
の範囲は固定されたものであった。
【0004】図6は上記内容に基づいた従来のホワイト
バランス回路の構成を示すブロック図である。図6にお
いて、1は撮像素子、2は撮像素子1で生成された信号
を輝度と色度信号に変換する輝度色度信号生成回路、3
は赤色信号Rに対する利得制御回路、4は青色信号Bに
対する利得制御回路、5は色差信号生成回路、6は入力
を標準テレビ信号に変換するエンコーダ回路、7はフィ
ードバックループにより撮像素子からの信号を適正レベ
ルに増幅するAGCアンプ、30はホワイトバランス制
御用色差信号(B−Y)、31はホワイトバランス制御
用色差信号(R−Y)、32はホワイトバランス制御用
輝度信号YH、34はホワイトバランス補正信号を演算
する補正信号演算部、20は演算処理に必要なタイミン
グをとるための同期信号、21は演算処理の基準値(R
ref,Bref)である。
【0005】撮像素子1に入射した光信号は、ここで光
電変換され、AGCアンプ7で適正レベルに増幅された
後、輝度信号・色度信号生成回路2に出力される。輝度
信号・色度信号生成回路2では、輝度信号の高周波成分
YH、輝度信号の低周波成分YL及び赤色信号R、青色
信号Bが生成され、R、B信号はそれぞれ利得制御回路
3、4に入力され、そこで補正信号演算部34からのホ
ワイトバランス制御信号35,36によってそれぞれ増
幅された後、それぞれ色信号R’B’として出力され、
前記輝度信号YLとともに色差信号生成回路5に入力さ
れ、色差信号(R−Y)、(B−Y)が生成される。こ
の色差信号(R−Y)、(B−Y)は前記輝度信号YH
とともにエンコーダ6に入力され、標準テレビジョン信
号に変換され出される。ここで前記色差信号(R−
Y)、(B−Y)は補正信号演算部34にも入力され
る。
【0006】補正信号演算部34の演算内容はホワイト
バランスの基本的な制御の為のものであり、その制御方
法は、補正信号演算部34に入力された色差信号(Rー
Y)31および色差信号(BーY)30を用い、白に相
当する基準値21のRref,Brefと比較すること
によりホワイトバランス補正データを演算する。ただ
し、補正データは補正信号演算部34の内部で補正範囲
a4〜a3までに制限され、Rゲイン補正出力36、B
ゲイン補正出力35として色温度変化軌跡に沿ったホワ
イトバランス制御が行われるように出力される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記構成例では、被写
体の照明条件によっては人間の感覚と異なった発色とな
る場合が生じる。例えば、日の出、日の入りなどの太陽
光は人間は記憶色に頼る為赤いものと感じるが、前記構
成例のホワイトバランス補正範囲a3では赤みが少なく
なってしまう。また逆に、ローソクの光は人間の目には
慣れることによって自然に感じるが、補正範囲a3では
補正しきれずに赤いままとなる。このように、人間は記
憶色や慣れ(経験)によって状況に応じた感じ方をする
が、従来の補正範囲が固定されたホワイトバランス補正
では人間の感覚に近い補正を行うことは困難であった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明の撮像装置は、被写体の明るさを検出する検出
手段と、少なくとも低色温度の被写体に対しホワイトバ
ランスの補正範囲を制限する制限手段と、制限されたホ
ワイトバランス補正範囲を前記検出手段の出力に応じ
て、暗いとき広げるよう変化させる補正範囲可変手段
と、を有する。
【0009】このように構成することにより、被写体の
明るさを検出すると、ホワイトバランスの補正範囲を変
化させ被写体の状況に応じた最適のホワイトバランス補
正動作を行うことができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0011】図1は本発明の実施例である撮像装置の自
動ホワイトバランス装置のブロック図である。図6と同
一符合部分は同一または相当部分なので、説明は省略す
る。37はアイリス位置検出器、38はAGCゲイン検
出器、39は本実施例の特徴を含んだホワイトバランス
補正用の補正信号演算部である。
【0012】アイリス位置検出器37はホール素子等か
らなり、図2に示すように、例えばアイリス開放時には
高く、閉じきり時には低くなるような電圧が出力され
る。AGCゲイン検出器38はAGCアンプ7の利得制
御用フィードバック電圧を検出し、利得制御の状態を出
力する。補正信号演算部39は図6の補正信号演算部3
4の内容に加えて本発明の特徴である被写体の明るさに
応じてホワイトバランス補正範囲を演算処理し、変化さ
せる機能を含む。
【0013】図3は本実施例のホワイトバランス補正範
囲を説明する図である。図5と同一符合部分は同一また
は相当部分なので、説明は省略する。エリア2はホワイ
トバランス補正範囲40の本実施例の補正範囲を示し、
a4はエリア2の高色温度側制御限界、a3は従来の低
色温度側制御限界、a0からa1は本実施例により変化
し得るエリア2の低色温度側制御範囲限界である。ここ
で高色温度制御範囲a4は従来と同じものとし、制御限
界a1は例えば2200K程度、制御限界a0は例えば
3200〜3000K程度の設定とする。
【0014】図4は本実施例に於ける補正信号演算部3
9の演算動作の一つである色温度補正範囲を演算する為
の補正曲線のグラフである。縦軸は低色温度制御範囲を
表し、第4図のa0からa1に対応する。横軸はAGC
アンプ7の利得を表し、g0は最小ゲイン、g3は最大
ゲイン、g1、g2はそれぞれ色温度補正曲線の変化点
のゲインである。ここで、最小利得g0は例えば0dB
に設定する。
【0015】ところで、本実施例に於けるビデオカメラ
の露出制御はおもにアイリスによって行われ、そのアイ
リスの可動範囲内ではAGCアンプ7の利得は最小値g
0に保たれる。被写体の照度が低くなった時はアイリス
が開放になり、それでも撮像素子1からの信号が適正レ
ベルに達しなくなるとAGCアンプ7のフィードバック
ループによって利得が適正値まで上がる。そしてこの利
得の最大値はg3に設定されている。つまり、アイリス
位置検出器37とAGCゲイン検出器38からの信号を
検出することにより、被写体の明るさを知ることができ
る。本実施例はAGCアンプ7の利得から分かる領域の
明るさに関するものである。
【0016】さて、問題となる低色温度の各光源に対し
て、どのようなホワイトバランス補正が適しているのか
を以下に述べる。
【0017】(光源1)まず、日の出後の朝焼け、日の
入り前の夕焼けは人間の感覚では赤く感じる。この色を
再現する為にはホワイトバランス補正範囲はa0にする
必要があり、従来のa3では色が薄くなってしまう。ま
た、この時の照度は比較的明るく、AGCアンプ7の利
得はg0であることが多い。
【0018】(光源2)次に、ローソクの光は、人間に
は慣れによって上記光源1程赤くは感じない。この色を
再現する為にはホワイトバランス補正範囲はa1にする
必要があり、従来のa3では赤すぎてしまう。また、こ
の時の照度は比較的暗く、AGCアンプ7の利得はg2
からg3であることが多い。
【0019】(光源3)そして、白熱電球は、その消費
電力によって色温度が変化する。電力が大きい、すなわ
ち色温度が高いときはその色温度はハロゲンランプに近
くなり、このとき照度は明るくなる。AGCアンプ7の
利得としてはg0であることが多い。また、電力が小さ
い、すなわち色温度が低いときはその色温度はローソク
の光に近くなり、照度は暗くなる。このときAGCアン
プの利得はg1からg2となる。
【0020】本実施例は、上記の低色温度の代表的な光
源に関して全てを満足する為にAGCアンプ7の利得に
応じてホワイトバランス補正範囲40を演算することに
より各被写体ごとに理想的な色合いを得られるものであ
る。この演算は補正信号演算部39で行われ、被写体の
照度(明るさ)がAGCアンプ7の利得で表されるとき
その利得をgxとすると、そのときの低色温度側補正範
囲axは以下のように算出される。
【0021】 ax=a0 (g0≦gx≦g1のとき)
【0022】
【外1】 ax=a1 (g2≦gx≦g3のとき)
これをグラフにしたものが図4である。この演算式に基
づいてホワイトバランス補正を行った場合、上記の低色
温度光源は以下のような色合いに表現することができ
る。
【0023】(光源1)朝焼け、夕焼けなどを直接撮影
した場合、空や太陽はかなり明るい為ホワイトバランス
補正量が少なくなり、赤い色に表現できる。また、夕日
があたった被写体は直接太陽を撮影した場合よりも暗く
なり、補正量が増す為赤みを残しながらも自然な色合い
となる。
【0024】(光源2)ローソクの光は暗い為ホワイト
バランス補正量が増し、赤すぎない色合いとなる。
【0025】(光源3)白熱灯は、暗いものに関しては
従来よりも補正量が増し、明るいものは多少赤みを残し
て自然な色合いとなる。
【0026】このように本実施例によれば、上記のよう
な低色温度光源に関して撮影状況に応じた人間の感覚に
近い色合いにホワイトバランスを補正することができ
る。
【0027】〔他の実施例〕次に本発明の第2の実施例
について説明する。第1の実施例ではAGCアンプ7の
利得を検出してホワイトバランス補正範囲の演算を行っ
たが、アイリス位置により補正範囲を演算することも考
えられる。例えば開放F値が非常に明るいレンズを使用
した場合には第1の実施例と同じ照度で補正を行った場
合にアイリスが開放にならない領域である場合が生ず
る。第2の実施例ではアイリス位置検出器37からの信
号を用いてホワイトバランス補正範囲の演算を行う。補
正範囲は第1の実施例と例えば同じ設定とし、アンプゲ
インg0からg3の代りにアイリス位置電圧(開放途中
〜全開)を設定することにより、第1の実施例と同じ効
果を得ることができる。
【0028】さらに、アイリス開放近辺の照度に関して
は、アイリス位置とAGCアンプゲインの両方を用いて
補正を行うことも考えられる。
【0029】したがって、本実施例によれば、第1の実
施例と同様に、低色温度の各光源に関して撮影状況に応
じた人間の感覚に近い色合いにホワイトバランスを補正
することができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の撮像装置
によれば、低色濃度被写体に対し被写体の照度(明る
さ)に応じ、照度が低いときはホワイトバランス補正範
囲が広がるよう設定される為、撮影状況に応じて記憶色
や経験に基づく人間の感覚に近い色合いに自動的にホワ
イトバランスを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図、
【図2】アイリス位置検出器出力特性例を示す図、
【図3】本発明の一実施例のホワイトバランス補正範囲
を示す図、
【図4】本発明の一実施例AGCアンプの利得とホワイ
トバランス補正範囲の関係を示す図、
【図5】従来例を示すブロック図、
【図6】従来のホワイトバランス補正範囲を示す図。
【符号の説明】
1 撮像素子 2 輝度色度生成装置 3 利得制御装置 4 利得制御装置 5 色信号生成装置 6 エンコーダ 7 AGCアンプ 20 同期信号発生装置 30 色差信号BーY 31 色差信号RーY 32 輝度信号YH 34 補正信号演算部 37 アイリス位置検出器 38 AGCゲイン検出器 40 ホワイトバランス調整範囲 41 色の変化 42 色温度(K) 43 自然光の色温度 44 照明光の色温度

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像手段と、該撮像手段の出力のホワイ
    トバランス補正を行う自動ホワイトバランス補正手段
    と、 被写体の明るさを検出する検出手段と、 少なくとも低色温度の被写体に対しホワイトバランスの
    補正範囲を制限する制限手段と、 制限されたホワイトバランス補正範囲を前記検出手段の
    出力に応じて、暗いときに広げるよう変化させる補正範
    囲可変手段と、を有する撮像装置。
JP16089493A 1993-06-30 1993-06-30 撮像装置 Expired - Lifetime JP3774480B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001016596A (ja) * 1999-06-30 2001-01-19 Canon Inc 撮像装置、そのホワイトバランス調整方法および記憶媒体
US7388612B2 (en) 2002-11-26 2008-06-17 Canon Kabushiki Kaisha Image pickup apparatus and method, recording medium, and program providing user selected hue and white balance settings
KR101243335B1 (ko) * 2005-05-16 2013-03-25 소니 주식회사 화상처리장치 및 방법, 프로그램 및 촬상장치
US9030574B2 (en) 2010-10-27 2015-05-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus capable of correcting white balance based on an output signal amplification gain and white balance gain

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US9030574B2 (en) 2010-10-27 2015-05-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Imaging apparatus capable of correcting white balance based on an output signal amplification gain and white balance gain

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