JPH10145799A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラッシュ撮影等の突発的（瞬間的）な撮影
環境変化にも十分対応して適正なビデオ画像を得ること
ができる撮像装置を提供する。 【解決手段】 通常撮影時用のＲ用ホワイトバランス係
数４０ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数４０Ｂを保持
する通常係数保持部４０とは別個に、フラッシュ撮影用
のＲ用ホワイトバランス係数４１ＲおよびＢ用ホワイト
バランス係数４１Ｂを保持する特殊係数保持部４１を設
ける。フラッシュ撮影時には、係数選択部４２によって
特殊係数保持部４１を選択し、ここに保持されたホワイ
トバランス係数を用いて、ホワイトバランス部２２のゲ
インコントローラ２２Ｒ，２２Ｂによりホワイトバラン
ス調整を行う。通常撮影およびフラッシュ撮影の双方に
おいて、適正なホワイトバランス調整が可能となり、色
再現性のよい画像が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はイメージャで撮像さ
れた画像信号に所定の処理を施してビデオ信号を得る撮
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、撮像装置ではＣＣＤ（電荷結合
素子）等のイメージャが使用されることが多いが、一般
にこのようなイメージャはＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ
（青）の各色に対して異なる感度を有していることか
ら、より忠実な色再現を行うためには、いわゆるホワイ
トバランス処理を行って各色の出力レベルを揃える必要
がある。以下、このようなホワイトバランス処理機能を
有する従来の撮像装置について簡単に説明する。

【０００３】図５は、従来の撮像装置の要部構成を表す
ものである。このシステムは、光学画像を電気信号に変
換するためのイメージャ１００と、イメージャ１０１か
ら出力された信号から入射光信号のみを取り出すサンプ
ルホールド部（Ｓ／Ｈ）１１０と、サンプルホールド部
１１０からの出力信号に所定の信号処理を行う信号処理
部１２０と、信号処理部１２０からの出力信号を変調し
て出力する変調部１３０と、Ｒ用ホワイトバランス係数
１４０ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数１４０Ｂを保
持する係数保持部１４０とを備えている。

【０００４】信号処理部１２０は、サンプルホールド部
１１０からの入力信号をＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分離する
ための原色分離部１２１と、原色分離部１２１から入力
された３原色に対してホワイトバランス処理を行うホワ
イトバランス部１２２と、ホワイトバランス部１２２か
らのＲ，Ｇ，Ｂの出力信号に対してγ補正を行うγ補正
部１２３と、γ補正後のＲ，Ｇ，Ｂ信号を基に色差信号
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを生成する色差処理部１２４とを備えて
いる。ホワイトバランス部１２２は、原色分離部１２１
から入力されるＲ信号のゲイン調節を行うゲインコント
ローラ１２２Ｒと、原色分離部１２１から入力されるＢ
信号のゲイン調節を行うゲインコントローラ１２２Ｂと
を備えている。ゲインコントローラ１２２Ｒは係数保持
部１４０のＲ用ホワイトバランス係数１４０Ｒに基づい
てＲ信号のゲイン調節を行い、ゲインコントローラ１２
２Ｂは係数保持部１４０のＢ用ホワイトバランス係数１
４０Ｂに基づいてＢ信号のゲイン調節を行うようになっ
ている。

【０００５】図６はイメージャ１００の入射光に対する
色分離後の分光特性の一例を表すものである。この図
で、横軸は色分離後の各色の波長を示し、縦軸は応答出
力（感度）を示す。この図に示したように、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各色に対する応答出力には差があり、ＢおよびＲの応
答出力はＧに対する応答出力に比べて低くなっている。
このため、白色光を入射した場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの出力に
ばらつきが生じ、白色が正しく再現できなくなる。その
ため、ホワイトバランス部１２２のゲインコントローラ
１２２Ｒ，１２２Ｂを用いてＲ，Ｂの出力レベルを増幅
し、Ｒ，Ｇ，Ｂ出力信号のレベルを揃えるようにしてい
る。

【０００６】周知のように光は色温度を有し、その色温
度により白色光も変化する。このため、撮影環境に応じ
てホワイトバランス処理を行う必要がある。すなわち、
撮影環境の変化によってその色温度が変化するごとに、
撮影開始に先立ってホワイトバランスの調節をしなけれ
ばならない。このため、ホワイトバランスの調節は撮影
環境が急激に変化しないことが前提となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、撮像
装置の１つとして、専ら静止画像を撮影するための電子
スチルカメラが着目されている。この電子スチルカメラ
の基本的構成は図５で示した撮像装置と略同様の構成と
なっており、撮影環境に応じたホワイトバランス調節を
行うようになっている。しかしながら、この電子スチル
カメラにおいては、通常の銀塩タイプのカメラと同様
に、フラッシュやストロボ等を使用して撮影する場合が
多く、そのような一瞬の環境変化に対しては、それに追
随してホワイトバランス調節を行うことは困難であっ
た。このことはホワイトバランス調節のみならず電子シ
ャッタによる露光レベルの調節についても当てはまる問
題であり、フラッシュ等の使用による瞬間的な輝度変化
に追随して適正な露光レベルを得ることも困難であっ
た。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、フラッシュ撮影等の突発的（瞬間
的）な撮影環境変化にも十分対応して適正なビデオ画像
を得ることができる撮像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、光
学画像を電気信号に変換する撮像手段と、撮像手段に係
る所定の撮像パラメータまたは前記撮像手段により撮像
された画像信号に対する所定の補正パラメータにつき、
通常撮影用パラメータと特殊撮影用パラメータの２種類
のパラメータを保持する手段と、撮影に際し、前記通常
撮影用パラメータまたは特殊撮影用パラメータのいずれ
かを選択する手段と、選択されたパラメータに従い、前
記撮像手段による撮像処理、または撮像された画像信号
に対する所定の補正処理を行う手段とを備えている。上
記の補正パラメータは、例えば、ホワイトバランス調整
を行うためのホワイトバランス係数であり、また、上記
の撮像パラメータは、例えば、撮像時の露光制御を行う
ための露光情報である。

【００１０】この撮像装置では、通常撮影用の撮像パラ
メータまたは画像信号補正パラメータと、フラッシュ使
用時等の特殊撮影用の撮像パラメータまたは画像信号補
正パラメータという２種類のパラメータが用意され、撮
影環境に応じてこれらのパラメータのいずれかが適宜選
択されて使用される。このため、通常撮影時およびフラ
ッシュ撮影時の双方において、常に適正なホワイトバラ
ンス調整や露光調整が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実
施の形態に係る撮像装置の要部構成を表すものである。
ここでは、撮像装置として静止画像専用の電子スチルカ
メラを例にあげて説明するものとし、また、この図で、
上記の従来例（図５）と同一構成要素には同一符号を付
すものとする。

【００１２】この電子スチルカメラは、光学画像を電気
信号に変換するためのイメージャ１と、イメージャ１か
ら出力された信号から入射光信号のみを取り出すサンプ
ルホールド部１０と、サンプルホールド部１０からの出
力信号に所定の信号処理を行う信号処理部２０と、信号
処理部２０からの出力信号を変調して出力する変調部３
０と、通常撮影時に使用するＲ用ホワイトバランス係数
４０ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数４０Ｂを保持す
る通常係数保持部４０と、特殊撮影時のＲ用ホワイトバ
ランス係数４１ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数４１
Ｂを保持する特殊係数保持部４１と、通常係数保持部４
０または特殊係数保持部４１のいずれか一方を選択して
そこに保持された係数を信号処理部２０に供給する係数
選択部４２とを備えている。ここで、通常撮影時とは、
フラッシュやストロボを使用しない環境下で撮影する場
合をいい、特殊撮影時とは、フラッシュやストロボを使
用した環境下で撮影する場合をいう。

【００１３】通常係数保持部４０が保持するＲ用ホワイ
トバランス係数４０ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数
４０Ｂは、通常撮影時にホワイトバランス調整を行うこ
とによって得られる係数であり、特殊係数保持部４１が
保持するＲ用ホワイトバランス係数４１ＲおよびＢ用ホ
ワイトバランス係数４１Ｂは、フラッシュ撮影時に投射
されるフラッシュ光に対して予め設定されたホワイトバ
ランス係数である。

【００１４】信号処理部２０は、サンプルホールド部１
０からの入力信号をＲ，Ｇ，Ｂの３原色に分離するため
の原色分離部２１と、原色分離部２１から入力された３
原色に対してホワイトバランス処理を行うホワイトバラ
ンス部２２と、ホワイトバランス部２２からのＲ，Ｇ，
Ｂの出力信号に対してγ補正を行うγ補正部２３と、γ
補正後のＲ，Ｇ，Ｂ信号を基に色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ
を生成する色差処理部２４とを備えている。ホワイトバ
ランス部２２は、原色分離部２１から入力されるＲ信号
のゲイン調整を行うゲインコントローラ２２Ｒと、原色
分離部２１から入力されるＢ信号のゲイン調整を行うゲ
インコントローラ２２Ｂとを備えている。Ｇ信号はゲイ
ン調整されずにそのままγ補正部２３に入力される。ゲ
インコントローラ２２Ｒは通常係数保持部４０のＲ用ホ
ワイトバランス係数４０Ｒまたは特殊係数保持部４１の
Ｒ用ホワイトバランス係数４１Ｒに基づいてＲ信号のゲ
イン調節を行い、ゲインコントローラ２２Ｂは通常係数
保持部４０のＢ用ホワイトバランス係数４０Ｂまたは特
殊係数保持部４１のＢ用ホワイトバランス係数４１Ｂに
基づいてＢ信号のゲイン調節を行う。そして、Ｒ，Ｂの
出力レベルを増幅することによりＲ，Ｇ，Ｂ出力信号の
レベルを揃え、白色光を正しく再現できるようになって
いる。

【００１５】また、この電子スチルカメラは、フラッシ
ュ撮影時に使用するフラッシュ（またはストロボ）４４
を備えている。このフラッシュ４４は、図示しないトリ
ガ回路から供給されるフラッシュトリガ４３に応答して
所定の光量で発光するようになっている。フラッシュト
リガ４３はまた、係数選択部４２にも入力されるように
なっている。この係数選択部４２は、通常撮影時におい
ては通常係数保持部４０を選択するが、フラッシュ撮影
時においてはフラッシュトリガ４３の入力に応答して特
殊係数保持部４１を選択するようになっている。

【００１６】次に、図２および図３を参照して、以上の
ような構成の電子スチルカメラの動作を説明する。な
お、これらの図では、簡略化のため、信号処理部２０、
通常係数保持部４０、特殊係数保持部４１および係数選
択部４２のみを図示している。

【００１７】まず、図２に示したように、フラッシュ４
４を使用しない通常撮影時においては、係数選択部４２
は通常係数保持部４０を選択している。したがって、こ
のとき使用されるホワイトバランス係数は、撮影時にホ
ワイトバランス調整を行うことによって得られるＲ用ホ
ワイトバランス係数４０ＲおよびＢ用ホワイトバランス
係数４０Ｂである。そして、信号処理部２０のホワイト
バランス部２２におけるゲインコントローラ２２Ｒ，２
２Ｂは、それぞれ、Ｒ用ホワイトバランス係数４０Ｒお
よびＢ用ホワイトバランス係数４０Ｂに基づいてＲ，Ｂ
信号を増幅し、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを揃えるように
動作する。

【００１８】一方、図３に示したように、フラッシュ４
４を使用する特殊撮影時においては、フラッシュ４４に
供給されるフラッシュトリガ４３が係数選択部４２にも
入力される。これにより、係数選択部４２は特殊係数保
持部４１を選択する。したがって、このとき使用される
ホワイトバランス係数は、予めフラッシュ撮影用に設定
されたＲ用ホワイトバランス係数４１ＲおよびＢ用ホワ
イトバランス係数４１Ｂとなる。そして、信号処理部２
０のホワイトバランス部２２におけるゲインコントロー
ラ２２Ｒ，２２Ｂは、それぞれ、Ｒ用ホワイトバランス
係数４１ＲおよびＢ用ホワイトバランス係数４１Ｂに基
づいてＲ，Ｂ信号を増幅し、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号のレベルを
揃えるように動作する。

【００１９】このように、本実施の形態では、通常撮影
時用のホワイトバランス係数とは別個にフラッシュ撮影
用のホワイトバランス係数を予め用意しておき、フラッ
シュ撮影時に、このフラッシュ撮影用ホワイトバランス
係数に切り換えてホワイトバランス調整を行うようにし
たので、通常撮影およびフラッシュ撮影の双方におい
て、適正なホワイトバランス調整が可能となり、色再現
性のよい画像を得ることができる。

【００２０】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。

【００２１】図４は本発明の他の実施の形態に係る電子
スチルカメラの要部構成を表すものである。この図で、
上記実施の形態（図１）と同一構成要素には同一符号を
付して適宜その説明は省略する。この電子スチルカメラ
は、上記の実施の形態（図１）における信号処理部２０
の代わりに信号処理部２０′を備えている。この信号処
理部２０′は、図１で説明した原色分離部２１、ホワイ
トバランス部２２、γ補正部２３、および色差処理部２
４のほかに、露光制御データ出力部２５を備えている。
この露光制御データ出力部２５は、原色分離部２１から
出力されたＲ，Ｇ，Ｂ信号の各レベルを検出し、イメー
ジャ１における露光レベルを決定するための露光制御デ
ータを出力するようになっている。

【００２２】この電子スチルカメラは、さらに、イメー
ジャ１における露光制御を行う露光制御部５１と、フラ
ッシュ撮影用露光データを保持するフラッシュ撮影用露
光データ保持部５２と、露光データ選択部５３とを備え
ている。

【００２３】露光制御部５１は、露光データ選択部５３
により選択された露光データに基づき、イメージャ１に
入力されるシャッタパルス（電荷掃き捨てパルス）を制
御して入力光量を調整し適正露光量を得るというシャッ
タ制御を行うようになっている。但し、このようなシャ
ッタ制御方式のほか、イメージャ１の先頭部に取り付け
られた機械式絞りを制御して適正露光量を得るという絞
り制御方式としてもよい。フラッシュ撮影用露光データ
保持部５２は、フラッシュ４４を使用して撮影するとき
に必要な露光データを予め保持するものである。露光デ
ータ選択部５３は、フラッシュトリガ４３の入力の有無
に応じて信号処理部２０′の露光制御データ出力部２５
またはフラッシュ撮影用露光データ保持部５２のいずれ
か一方を選択し、そこに保持されたデータを露光制御部
５１に供給するようになっている。その他の構成は図１
と同様である。

【００２４】次に、以上のような構成の電子スチルカメ
ラの動作を説明する。

【００２５】まず、フラッシュ４４を使用しない通常撮
影時においては、露光データ選択部５３は信号処理部２
０′の露光制御データ出力部２５を選択している。した
がって、このとき使用される露光データは、撮影に先立
って原色分離部２１から出力されているＲ，Ｇ，Ｂ信号
から得られる露光データである。そして、露光制御部５
１は、この露光制御データ出力部２５から露光データ選
択部５３を会して供給される露光データに基づいてイメ
ージャ１のシャッタパルスを制御して露光調整を行い、
適正露光を得る。

【００２６】一方、フラッシュ４４を使用する特殊撮影
時においては、フラッシュ４４に供給されるフラッシュ
トリガ４３が露光データ選択部５３にも入力される。こ
れにより、露光データ選択部５３はフラッシュ撮影用露
光データ保持部５２を選択する。したがって、このとき
使用される露光データは、予めフラッシュ撮影用に設定
されたデータとなる。そして、露光制御部５１は、供給
されたフラッシュ撮影用露光データに基づいてイメージ
ャ１のシャッタパルスを制御して露光調整を行い、適正
露光を得る。

【００２７】このように、フラッシュ４４の使用の有無
によって露光データを切り替えるのは次のような理由に
よる。すなわち、露光制御部５１がイメージャ１に対し
て行う露光調整は、信号処理部２０′の露光制御データ
出力部２５によって実際の撮像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ信号）
から得られる露光制御データに基づいて行われるので、
これがイメージャ１におけるシャッタ速度に反映される
のは次の信号が取り込まれるタイミングとなり、制御が
１画面分遅れることになる。したがって、フラッシュ撮
影のように、瞬間的な光量変化を伴う場合には、露光制
御データ出力部２５からの露光制御データに基づいて露
光制御を行ったのでは間に合わず、適正露光が得られな
いのである。

【００２８】これに対し、本実施の形態では、通常撮影
時用の露光制御データを出力する露光制御データ出力部
２５とは別個に、予めフラッシュ撮影用の露光データを
用意しておき、フラッシュ撮影時に、このフラッシュ撮
影露光データを用いて露光制御を行うようにしているの
で、通常撮影およびフラッシュ撮影の双方において、適
正な露光制御が可能となり、いずれの場合にも適正露光
を得ることができる。

【００２９】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではな
く、その均等の範囲で種々変形可能である。例えば、本
実施の形態では、撮像装置として静止画像専用の電子ス
チルカメラを例として説明したが、これに限るものでは
なく、静止画像撮影機能をも有する通常の動画用撮像装
置にも適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項３のいずれか１に記載の撮像装置によれば、通常撮
影用の撮像パラメータまたは画像信号補正パラメータ
と、フラッシュ使用時等の特殊撮影用の撮像パラメータ
または画像信号補正パラメータという２種類のパラメー
タを用意し、撮影環境に応じてこれらのパラメータのい
ずれかを適宜選択して使用するようにしたので、通常撮
影時およびフラッシュ撮影時の双方において、常に良好
な画質の画像を得ることができる。

【００３１】特に、請求項２記載の撮像装置によれば、
フラッシュ撮影等のような特殊撮影環境においても適正
なホワイトバランス調整が可能となり、また、請求項３
記載の撮像装置によれば、そのような特殊環境において
も適正な露光調整が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の一例と
しての電子スチルカメラの概略構成を表すブロック図で
ある。

【図２】図１の電子スチルカメラの動作を表す説明図で
ある。

【図３】図１の電子スチルカメラの動作を表す説明図で
ある。

【図４】本発明の他の実施の形態に係る電子スチルカメ
ラの概略構成を表すブロック図である。

【図５】従来の電子スチルカメラの概略構成を表すブロ
ック図である。

【図６】入射光に対する色分離後の分光特性の一例を表
す特性図である。

【符号の説明】

１…イメージャ、１０…サンプルホールド部、２０…信
号処理部、２１…原色分離部、２２…ホワイトバランス
部、２２Ｒ，２２Ｂ…ゲインコントローラ、２３…γ補
正部、２４…色差処理部、２５…露光制御データ出力
部、３０…変調部、４０…通常係数保持部、４１…特殊
係数保持部、４２…係数選択部、４３…フラッシュトリ
ガ、４４…フラッシュ、５１…露光制御部、５２…フラ
ッシュ撮影用露光データ保持部、５３…露光データ選択
部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 9/73 Ｈ０４Ｎ 9/73 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学画像を電気信号に変換する撮像手段
   と、 前記撮像手段に係る所定の撮像パラメータまたは前記撮
   像手段により撮像された画像信号に対する所定の補正パ
   ラメータにつき、通常撮影用パラメータと特殊撮影用パ
   ラメータの２種類のパラメータを保持する手段と、撮影
   に際し、前記通常撮影用パラメータまたは特殊撮影用パ
   ラメータのいずれかを選択する手段と、 選択されたパラメータに従い、前記撮像手段による撮像
   処理、または撮像された画像信号に対する所定の補正処
   理を行う手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】 前記補正パラメータは、ホワイトバラン
   ス調整を行うためのホワイトバランス係数であることを
   特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 前記撮像パラメータは、撮像時の露光制
   御を行うための露光情報であることを特徴とする請求項
   １記載の撮像装置。