JPH08340542A - 電子スチルカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロボ光が到達する主被写体とストロボ光
が到達し得ない背景とが混在するシーンであっても、撮
影画面全体として適正なホワイトバランス制御が行われ
るようにする。 【解決手段】 データ処理部６により、ストロボ10を発
光させて露光させたときの映像データと、ストロボ10を
発光させないで露光させたときの映像データとを任意の
被写体領域ごとに比較し、ＣＰＵ12により、比較した各
被写体領域ごとに、ストロボ光の寄与度を判定して、測
色センサ９からのセンサデータに基づいて決定された、
ストロボ発光させないときのホワイトバランス制御値、
あるいはストロボ発光させたときの所定のホワイトバラ
ンス制御値を適宜選択することによって、最終的なホワ
イトバランス制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体を電荷結合
素子(ＣＣＤ)等の撮像素子によって撮像して光電変換し
た後、信号処理することにより映像データを得て、この
映像データをメモリ手段に記録する電子スチルカメラに
係り、特に、そのホワイトバランス制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通常のテレビでは、華氏3200度の
色温度にて照明された被写体の色彩が正しく再現される
ようになっているが、撮影シーンは太陽下あるいは人工
的照明下等のように同一状態でなく、撮影条件，環境に
よって被写体が多種多様の色温度状態になる。したがっ
て、それぞれの撮影シーンに応じて色彩が適正に再現さ
れるように映像信号を補正する必要がある。この補正を
自動的に行うことを自動ホワイトバランス(ＡＷＢ)制御
という。

【０００３】ＡＷＢ制御では、例えば、Ｒ(赤)成分を検
出するセンサとＢ(青)成分を検出するセンサとを有し、
各センサからの信号を、対数圧縮・減算回路を通してＲ
信号とＢ信号との比からなる色温度情報を求め、この色
温度情報に応じて各色信号のゲインをコントロールする
ものである。

【０００４】一方、ＣＣＤを用いた電子スチルカメラに
おいても前記ＡＷＢ制御が用いられているが、ストロボ
撮影が行われる場合、被写体におけるストロボ光の到達
範囲ではストロボ色の色温度に基づいてＡＷＢ制御が行
われ、またストロボ光が到達しない範囲では他の照明光
の色温度に基づいてＡＷＢ制御が行われる。

【０００５】このようにストロボ撮影が行われる場合に
は色温度を考慮する必要があり、このストロボ撮影時の
基準となる色温度の変化に対応するため、種々の装置が
提案され、実施されている。例えば、特開平2-288575号
公報に記載された電子スチルカメラでは、測距結果によ
り、被写体がストロボ光の十分到達する距離範囲にあれ
ば、ストロボ発光したときの所定のＡＷＢ制御値(スト
ロボ光用ＡＷＢ制御値)によってホワイトバランス制御
を行い、また、被写体がストロボ光が到達しない遠い距
離にあれば、ストロボ光の色温度および被写体自体の色
温度に基づいて適当なＡＷＢ制御値を設定してホワイト
バランス制御を行っている。

【０００６】さらに、特公平5-75314号公報に記載され
た撮像装置では、ストロボ撮影時、ストロボ光とは色温
度の異なる照明光の光量を検出し、ＡＷＢ制御値を補正
している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平2-288575号公報に記載された電子スチルカメラで
は、主被写体の距離に応じてストロボ光用ＡＷＢ制御値
または背景の照明用ＡＷＢ制御値のいずれか一方を選択
使用してホワイトバランス制御を行うものであるため、
ストロボ光が到達する主被写体と、ストロボ光が到達し
得ない背景とが混在するシーンにおいては、主被写体あ
るいは背景のいずれか一方しかホワイトバランスを合わ
せることができず、撮影画面全体としては適正なホワイ
トバランスがなされないという問題がある。

【０００８】また、特公平5-75314号公報に記載された
撮像装置では、主被写体と背景との中間的ホワイトバラ
ンス制御は行われるが、前記従来の電子スチルカメラと
同様に撮影画面全体としては適正なホワイトバランスが
なされない場合があるという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、ストロボ光が到達する主
被写体とストロボ光が到達し得ない背景とが混在するシ
ーンであっても、撮影画面全体として適正なホワイトバ
ランスが行われる電子スチルカメラを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、被写体を電荷結合素子等の撮像素子によ
って撮像して光電変換した後、信号処理することにより
映像データを得て、この映像データをメモリ手段に記録
する電子スチルカメラにおいて、映像データを一時的に
保持するフレームメモリと、少なくともストロボ発光し
て露光させたときの映像データと、ストロボ発光させな
いで露光させたときの映像データとを、任意の被写体領
域ごとに比較する比較手段と、比較した被写体領域ごと
にストロボ光の寄与度の程度を判定する判定手段と、ス
トロボ発光させないときのホワイトバランス制御値を決
定するホワイトバランス値決定手段と、ストロボ発光し
て露光させたときの映像データに対して前記判定手段の
判定に基づき前記比較した被写体領域ごとに、前記ホワ
イトバランス値決定手段によって決定されたホワイトバ
ランス制御値、あるいはストロボ発光させたときの所定
のホワイトバランス制御値を選択して、ホワイトバラン
ス制御を行うホワイトバランス制御手段とを備えたもの
であって、この構成により、撮像画像の中において任意
に設定される被写体領域ごとに、ストロボ光の寄与度を
判定して、ホワイトバランス値決定手段により決定され
たストロボ発光させないときのホワイトバランス制御
値、あるいはストロボ発光させたときの所定のホワイト
バランス制御値を適宜選択して、最終ホワイトバランス
制御を行うので、例えば、ストロボ光が到達する主被写
体と、ストロボ光が到達しない照明下の背景とが混在す
るシーンにおいても、主被写体と背景の両方にホワイト
バランスが合った良好な撮影が行われる。

【００１１】また、前記各被写体領域におけるホワイト
バランス制御値が、前記判定手段により判定されたスト
ロボ光の寄与度に基づいて、前記ホワイトバランス値決
定手段によって決定されたホワイトバランス制御値か
ら、ストロボ発光させたときの所定のホワイトバランス
制御値までの間の中より、適宜選択されて設定されるよ
うにすることによって、主被写体と背景の輪郭部とにお
けるホワイトバランスの変化をより滑らかにすることが
できるため、自然なホワイトバランス制御が行われる。

【００１２】また、前記ホワイトバランス値決定手段に
よって決定されたホワイトバランス制御値から、ストロ
ボ発光させたときの所定のホワイトバランス制御値まで
の間の中より、適宜選択される制御値の選択許容幅を規
制する規制手段を備えることによって、各被写体領域間
において急峻にＡＷＢ制御値が変わってしまうことを防
止できるため、輪郭部等でより自然なホワイトバランス
制御が行われる。

【００１３】また、撮像した複数枚の画像の映像データ
を比較することによって被写体の動きを検知する被写体
動検知手段を備え、この被写体動検知手段により被写体
の動きが所定量よりも大きいことが検知された場合に、
ストロボ発光させたときの所定のホワイトバランス制御
値を選択してホワイトバランス制御を行うことによっ
て、時間を隔てた映像同士を比較して、被写体が速く動
くとき、またはカメラのパニング時には、請求項１記載
の構成による処理を行わずに、ストロボ光用ＡＷＢ制御
値を用いたホワイトバランス制御を行うことにより、誤
動作を防止することができる。

【００１４】また、ストロボ発光させないときに撮像し
た画像が略全面にわたって一様に所定量より低光量であ
る場合には、ストロボ発光して露光させたときの映像デ
ータに対して前記判定手段における判定の対象である被
写体領域ごとに、前記ホワイトバランス値決定手段によ
って決定されたホワイトバランス制御値、あるいはスト
ロボ発光させたときの所定のホワイトバランス制御値を
選択し、また撮像した画像が略全面にわたって一様に暗
くない逆光等の場合には、ストロボ発光させたときの所
定のホワイトバランス制御値を選択してホワイトバラン
ス制御を行うようにすることによって、逆光等の特殊な
シーンでは請求項１記載の構成による処理を行わずに、
一様に暗いシーンに対してのみ請求項１記載の構成によ
る処理を行うようにすることにより、誤動作を防止する
ことができる。

【００１５】また、前記判定手段によりストロボ光が到
達していないと判定され、しかも所定量より低光量であ
る被写体領域における映像データを増幅する増幅手段を
備えることによって、ストロボ光が到達せず、かつ暗い
被写体領域における映像データの輝度レベルを増幅する
ことができるため、映像中の明るさのアンバランスを解
消することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は本発明の一実施形態を説明するため
の構成を示すブロック図であり、１は撮影レンズ、２は
シャッタ、３は、受光した被写体像を受光して光電変換
し、映像信号を出力するＣＣＤ、４は、ＣＣＤ３からの
出力を受けてデジタル信号処理を行うためのＣＤＳ(相
関２重サンプリング回路)，アナログ／デジタル変換回
路等からなる映像信号前処理部、５は映像データを一時
的に保持するＤＲＡＭ等からなるフレームメモリ、６
は、フレームメモリ５に対する映像データの書き込み，
読み出しの制御、および映像データの比較を行うデータ
処理部である。

【００１８】また、７は映像データを圧縮，伸長するデ
ータ圧縮／伸長部、８は圧縮されたデータを記録する外
部記録媒体であるメモリカード、９はＲ信号，Ｂ信号に
係る色温度情報を得るための測色センサ、10はストロ
ボ、11は第１レリーズ，第２レリーズ等の外部スイッ
チ、12は前記各部材を制御するＣＰＵ(中央演算処理部)
である。

【００１９】図１において、ＣＣＤ３は、シャッタ２を
介して撮影レンズ１によって結像される被写体像を受
け、光電変換して映像信号を映像信号前処理部４に出力
する。この映像信号前処理部４によってデジタル信号処
理された映像データは、データ処理部６の制御によって
フレームメモリ５に書き込まれる。データ処理部６は、
フレームメモリ５に対する映像データの書き込み，読み
出しの制御、および映像信号前処理部４からの映像デー
タとフレームメモリ５内の映像データとの比較、さらに
はフレームメモリ５内の映像データ同士の比較等を行
う。比較の一例としては、後に詳述するように、同一画
素に相当するデータ同士の比をとるものであり、この比
の値が本発明にて特定するストロボ光の寄与度となる。

【００２０】ＣＰＵ12は、測色センサ９からのセンサデ
ータによって、ＡＷＢ制御値を決定する。そして、デー
タ処理部６は、少なくとも２つ以上のＡＷＢ制御値をＣ
ＰＵ12から転送可能であり、上述した比較結果に基づい
て画素ごとにＡＷＢ制御値を選択し、色ゲインコントロ
ールしてデータ圧縮／伸長部７へ出力する。このデータ
圧縮／伸長部７にてデータ圧縮処理を受けた画像データ
はメモリカード８に記録される。

【００２１】また、再生時には、ＣＰＵ12がメモリカー
ド８に記録された再生対象の映像データを読み出し、こ
の画像データに対してデータ圧縮／伸長部７にてデータ
伸長処理を施し、データ圧縮／伸長部７から出力された
デジタルデータをアナログデータに変換し、再生映像信
号として出力する。

【００２２】図２はホワイトバランス制御を主とした図
１の前記構成における動作のタイミングチャートであ
り、外部スイッチ11による第１レリーズ(RL1)のオンに
より、図示しない手段によりＡＥ(自動露光)，ＡＦ(自
動焦点)の各制御処理が行われ、しかも、測色センサ９
からのセンサデータによりＣＰＵ12は、そのときのＡＷ
Ｂ制御値(1)を決定する。ＣＰＵ12は、このＡＷＢ制御
値(1)をデータ処理部６に転送する。さらに、暗い撮影
シーンであって光量が所定量より低く、ストロボ発光が
必要である場合には、予め設定されているストロボ10に
おけるストロボ光用ＡＷＢ制御値もデータ処理部６に転
送する。

【００２３】つぎに、外部スイッチ11による第２レリー
ズ(RL2)のオンにより、ストロボ10を発光させ、第１回
目の露光を行う。この第１回目の露光時に得られた映像
データはデータ処理部６を経てフレームメモリ５に格納
される。第１回目の露光の後、ストロボ10を発光させな
い第２回目の露光を行って映像データを得る。なお、前
記ストロボ10を発光させないで露光を行って得た映像デ
ータという概念の中には、例えばストロボ光量を小さく
して、被写体にほとんどストロボ光が到達しないように
して露光させた場合に得られた映像データも含まれる。

【００２４】前記第２回目の露光時に得られた映像デー
タと、第１回目の露光により得られた映像データとはデ
ータ処理部６において比較される。すなわち、データ処
理部６では、ストロボ10を発光させた第１回目の露光時
に得られた映像データをａとし、ストロボ10を発光させ
ない第２回目の露光時に得られた映像データをｂとし
て、ストロボ光の寄与度であるａ／ｂの値を算出する。

【００２５】そして、ＣＰＵ12は、ａ／ｂ≒１であれ
ば、その画素はストロボ光が到達していない領域にあ
り、また、ａ／ｂ≫１であれば、その画素はストロボ光
が十分到達している領域にあると判定する。そして、こ
の比較判定結果に基づいて、データ処理部６は、ストロ
ボ光の到達していない画素(被写体領域)には前記ＡＷＢ
制御値(1)によって色ゲイン補正し、また、ストロボ光
の到達している画素(被写体領域)には前記ストロボ光用
ＡＷＢ制御値によって色ゲイン補正して、データ圧縮／
伸長部７へデータを出力する。

【００２６】ストロボ光の寄与度である前記ａ／ｂの値
はストロボ光の影響量を表しており、したがって、この
ａ／ｂの値に対応してＡＷＢ制御値を、ＣＰＵ12によっ
て前記ＡＷＢ制御値(1)乃至ストロボ光用ＡＷＢ制御値
間の中より適当な値を選択することにより、より適正な
ＡＷＢ制御値に基づいてホワイトバランスを行うことが
可能である。

【００２７】また、上述のようにして、画素(被写体領
域)ごとにＡＷＢ制御値を適宜選択して変える場合に、
ＣＰＵ12によって、その制御値の可変幅を限定すること
によって、逆光時、あるいは被写体の動きが速いときで
も、画素間において急峻にＡＷＢ制御値が変わらないよ
うにすることができるため、誤動作の発生を防止するこ
とができる。

【００２８】被写体の動きが速い場合には、画素ごとの
正確な前記比較判定が困難であるため次のような処理を
行う。すなわち、データ処理部６によって、前記ストロ
ボ10を発光させた第１回目の露光時に得られた映像デー
タから映像における輪郭等の特徴の抽出を行っておき、
ストロボ10を発光させない第２回目の露光時に得られた
映像データにおける当該部分と比べることによって、撮
影シーンに著しい違い(動き)があったことを検知するこ
とが可能であるので、ＣＰＵ12によって、この撮影シー
ンの違いを検知して動きが速いと判断されたときには、
上述のように画素ごとの正確な前記比較判定が困難であ
るため、ストロボ発光時の画像データおよびストロボ光
用ＡＷＢ制御値を用いてデータ圧縮を行うことにし、上
述したＡＷＢ制御値(1)あるいはストロボ光用ＡＷＢ制
御値を適宜選択する処理は行わないようにする。

【００２９】また、逆光等の場合、前記ストロボ10を発
光させた第１回目の露光と、ストロボ10を発光させない
第２回目の露光との間において主被写体が動く等して新
たに背景が生じると、その生じた背景からの光とストロ
ボ光の反射により生じた光との前記ａ／ｂの値からで
は、ストロボ光の寄与度を正確に判定することができな
い。そこで、逆光等の特別なシーンのときには、ＣＰＵ
12によって、ストロボ光用ＡＷＢ制御値を用いてホワイ
トバランス制御を行い、逆光等の特別なシーン以外の一
様に暗い撮影シーンのときにのみ、上述したＡＷＢ制御
値(1)あるいはストロボ光用ＡＷＢ制御値を適宜選択す
る処理を行うようにする。

【００３０】さらに、前記データ処理部６にてストロボ
光が到達していないと判定された画素(被写体領域)にお
ける映像データの光量が、予め定められている所定値よ
りも少なくて暗い場合には、その映像データを増幅器に
よって増幅する構成を採用することによって、ストロボ
光の当たっている主被写体と背景との明かるさのバラン
スを、人間の視覚に適応するように合わせるようにする
ことができる。

【００３１】なお、前記実施形態においては、ストロボ
光の寄与度を画素ごとに比較して求めるとして説明した
が、前記比較の方法は、これに限定されるものでなく、
例えば静止画圧縮のＪＰＥＧ方式に基づく８×８画素の
１ブロック単位ごとに比較するようにしてもよく、この
ようにブロック単位ごとに比較することによって制御系
のハードウェアの構成を簡単にすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子スチ
ルカメラによれば、ストロボ発光して露光させたときの
映像データと、ストロボ発光させないで露光させたとき
の映像データとを比較することにより、ストロボ光の寄
与度を判定し、各被写体領域ごとに、ホワイトバランス
値決定手段により決定されたストロボ発光させないとき
のホワイトバランス制御値、あるいはストロボ発光させ
たときの所定のホワイトバランス制御値を適宜選択し
て、最終ホワイトバランス制御を行うことにより、例え
ば、ストロボ光が到達する主被写体と、ストロボ光が到
達しない照明下の背景とが混在するシーンにおいても、
主被写体と背景の両方にホワイトバランスが合った良好
な撮影が行われることになる。

【００３３】また、主被写体と背景の輪郭部とにおける
ホワイトバランスの変化を滑らかにすることができるた
め、自然なホワイトバランス制御を行うことができる。

【００３４】また、被写体領域間において急峻にＡＷＢ
制御値が変わってしまうことを防止することができるた
め、輪郭部等でより自然なホワイトバランス制御を行う
ことができる。

【００３５】また、時間を隔てた映像同士を比較して、
被写体が速く動くとき、またはカメラのパニング時に
は、請求項１記載の構成による処理を中止して、ストロ
ボ光用ＡＷＢ制御値を用いたホワイトバランス制御を行
うようにすることにより、誤動作を防止することができ
る。

【００３６】また、逆光等の特殊なシーンでは請求項１
記載の構成による処理を中止し、一様に暗いシーンに対
してのみ請求項１記載の構成による処理を行うようにす
ることにより、誤動作を防止することができる。

【００３７】また、ストロボ光が到達せず、かつ暗い被
写体領域の映像データの輝度レベルを増幅することがで
きるため、映像中の明るさのアンバランスを解消するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を説明するための電子スチ
ルカメラの構成を示すブロック図である。

【図２】本実施形態の電子スチルカメラにおけるホワイ
トバランスを主とした動作のタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

３…ＣＣＤ(撮像素子)、 ４…映像信号前処理部、 ５
…フレームメモリ、 ６…データ処理部、 ７…データ
圧縮／伸長部、 ８…メモリカード、 ９…測色セン
サ、 10…ストロボ、 11…外部スイッチ、 12…ＣＰ
Ｕ(中央演算処理部)。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体を電荷結合素子等の撮像素子によ
   って撮像して光電変換した後、信号処理することにより
   映像データを得て、この映像データをメモリ手段に記録
   する電子スチルカメラにおいて、 映像データを一時的に保持するフレームメモリと、 少なくともストロボ発光して露光させたときの映像デー
   タと、ストロボ発光させないで露光させたときの映像デ
   ータとを、任意の被写体領域ごとに比較する比較手段
   と、 比較した被写体領域ごとにストロボ光の寄与度の程度を
   判定する判定手段と、 ストロボ発光させないときのホワイトバランス制御値を
   決定するホワイトバランス値決定手段と、 ストロボ発光して露光させたときの映像データに対して
   前記判定手段の判定に基づき前記比較した被写体領域ご
   とに、前記ホワイトバランス値決定手段によって決定さ
   れたホワイトバランス制御値、あるいはストロボ発光さ
   せたときの所定のホワイトバランス制御値を選択して、
   ホワイトバランス制御を行うホワイトバランス制御手段
   とを備えたことを特徴とする電子スチルカメラ。
2. 【請求項２】 前記各被写体領域におけるホワイトバラ
   ンス制御値は、前記判定手段により判定されたストロボ
   光の寄与度に基づいて、前記ホワイトバランス値決定手
   段によって決定されたホワイトバランス制御値から、ス
   トロボ発光させたときの所定のホワイトバランス制御値
   までの間の中より、適宜選択されて設定されることを特
   徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ。
3. 【請求項３】 前記ホワイトバランス値決定手段によっ
   て決定されたホワイトバランス制御値から、ストロボ発
   光させたときの所定のホワイトバランス制御値までの間
   の中より、適宜選択される制御値の選択許容幅を規制す
   る規制手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の電
   子スチルカメラ。
4. 【請求項４】 撮像した複数枚の画像の映像データを比
   較することによって被写体の動きを検知する被写体動検
   知手段を備え、この被写体動検知手段により被写体の動
   きが所定量よりも大きいことが検知された場合に、スト
   ロボ発光させたときの所定のホワイトバランス制御値を
   選択してホワイトバランス制御を行うようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ。
5. 【請求項５】 ストロボ発光させないときに撮像した画
   像が略全面にわたって一様に所定量より低光量である場
   合には、ストロボ発光して露光させたときの映像データ
   に対して前記判定手段による判定の対象である被写体領
   域ごとに、前記ホワイトバランス値決定手段によって決
   定されたホワイトバランス制御値、あるいはストロボ発
   光させたときの所定のホワイトバランス制御値を選択
   し、また撮像した画像が略全面にわたって一様に暗くな
   い逆光等の場合には、ストロボ発光させたときの所定の
   ホワイトバランス制御値を選択してホワイトバランス制
   御を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の電
   子スチルカメラ。
6. 【請求項６】 前記判定手段によりストロボ光が到達し
   ていないと判定され、しかも所定量より低光量である被
   写体領域における映像データを増幅する増幅手段を備え
   たことを特徴とする請求項１記載の電子スチルカメラ。