JPH11331865A - 白バランス調整回路およびそれを用いたディジタルカメラ - Google Patents

白バランス調整回路およびそれを用いたディジタルカメラ

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JPH11331865A
JPH11331865A JP10139914A JP13991498A JPH11331865A JP H11331865 A JPH11331865 A JP H11331865A JP 10139914 A JP10139914 A JP 10139914A JP 13991498 A JP13991498 A JP 13991498A JP H11331865 A JPH11331865 A JP H11331865A
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JP
Japan
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data
component
white balance
color
brightness
Prior art date
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Pending
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JP10139914A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Tsujino
和廣 辻野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 積分回路28は、Rデータ,Gデータおよび
Bデータを画面に形成された分割エリアごとに積分し、
ijデータ,GijデータおよびBijデータを生成する。
生成されたこれらのデータは、CPU30によって、
(R−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータならびに
ijデータに変換される。CPU30はまた、(R−
Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータをYijデータに
よって割り算する。そして、割り算値fy(R−Y)ij
およびfy(B−Y)ijから被写体の色温度を判別し、
判別結果に基づいてRデータおよびBデータに与える利
得を算出する。 【効果】 色差成分から明るさ関連成分を除去した除去
成分を用いて被写体の色温度を判別するようにしたた
め、明るさの変動に拘らず常に一定の判別結果が得られ
る。したがって、白バランスを適切に調整することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、白バランス調整回路
に関し、特にたとえばディジタルカメラに適用され、被
写体の色情報信号に基づいて白バランスを調整する、白
バランス調整回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図7および図8を参照して、従来のこの
種の白バランス調整回路1では、マトリクス回路4が、
入力されたRGB信号に基づいて色差信号R−Yおよび
B−Yを生成し、CPU5が、この色差信号R−Yおよ
びB−Yに基づいてアンプ2および3の利得αおよびβ
を制御していた。つまり、色差信号R−YおよびB−Y
に従って被写体の色温度を判別できるため、CPU5
は、被写体の色温度が図8に示すR−Y軸およびB−Y
軸の交点に収束するように、利得αおよびβを変化させ
ていた。なお、判別された色温度が図8に斜線で示す範
囲(引き込み範囲)から外れている場合、白バランスを
調整するのは適当でないため、CPU5は利得αおよび
βを“1”に設定していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被写体が共通
でかつ被写体に照射される光源が共通である限り、色温
度は常に一定の値をとる。したがって、カメラの絞り量
を変えても、判別される色温度は一定値をとるべきであ
る。しかしながら、従来技術では色温度の判別に図8に
示す色温度図が用いられ、色差信号R−YおよびB−Y
から色温度が判別される。つまり、明るさに関連するY
信号が、色温度の判別結果に反映される。換言すれば、
被写体および光源が共通であるにも拘らず、判別される
色温度が絞り量に応じて変動する。すると、ある絞り量
では判別された色温度が引き込み範囲に入るが、別の絞
り量では判別された色温度が引き込み範囲から外れてし
まうという事態が発生してしまう。このような点から、
従来技術では白バランスを適切に調整できなかった。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、白
バランスを適切に調整できる、白バランス調整回路を提
供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、被写体の色
情報信号に所定の利得を与えて白バランスを調整する白
バランス調整回路において、色情報信号から色成分,色
差成分および明るさ関連成分を検出する検出手段、色差
成分から明るさ関連成分を除去した除去成分を生成する
生成手段、除去成分を用いて被写体の色温度を判別する
判別手段、および判別手段の判別結果と色成分とに基づ
いて利得を算出する算出手段を備えることを特徴とす
る、白バランス調整回路である。
【0006】
【作用】積分回路は、Rデータ,GデータおよびBデー
タを画面に形成された分割エリアごとに積分し、Rij
ータ,GijデータおよびBijデータを生成する。生成さ
れたこれらのデータは、CPUによって、色差成分をも
つ(R−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータならび
に輝度成分をもつYijデータに変換される。CPUはま
た、(R−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータをY
ijデータによって割り算し、これによって各色差成分か
ら明るさ関連成分が除去される。CPUはさらに、割り
算値fy(R−Y)ijおよびfy(B−Y)ijから被写
体の色温度を判別し、判別結果に基づいてRデータおよ
びBデータに与える利得を算出する。
【0007】
【発明の効果】この発明によれば、色差成分から明るさ
関連成分を除去した除去成分を用いて被写体の色温度を
判別するようにしたため、明るさの変動に拘らず常に一
定の判別結果が得られる。したがって、白バランスを適
切に調整することができる。この発明の上述の目的,そ
の他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以
下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0008】
【実施例】図1を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ10は、絞りユニット11およびレンズ12を含
む。被写体の光像は、絞りユニット11およびレンズ1
2ならびに原色フィルタ14を介してCCDイメージャ
16に照射される。原色フィルタ14は、図2に示すよ
うに、それぞれの画素に対応してR,GおよびBのフィ
ルタ要素を持つ。このため、CCDイメージャ16から
出力されるそれぞれの画素信号は、R,GおよびBのい
ずれか1つの原色成分のみを有する。
【0009】このような画素信号が、A/D変換器18
によってディジタル信号つまり画素データに変換され、
画素データが第1信号処理回路20に入力される。第1
信号処理回路20は、入力された画素データにCDS
(Correlation Double Sampring )やAGC(Automati
c Gain Control)などの信号処理を施し、かつこのよう
な処理が施された画素データに色分離を施す。これによ
って、各画素がR,GおよびBのすべての原色成分を有
することになり、Rデータ,GデータおよびBデータ
が、第1信号処理回路20から白バランス調整回路22
に同時に出力される。
【0010】Rデータはアンプ22でα倍され、Bデー
タはアンプ24でβ倍される。つまり、Rデータに利得
αが与えられ、Bデータに利得βが与えられる。一方、
Gデータには利得は与えられない。アンプ22および2
4からそれぞれ出力されたRデータおよびBデータなら
びに第1信号処理回路20からのGデータは、マトリク
ス回路26でマトリクス演算を施され、これによって輝
度データYと色差データR−Y およびB−Yとが生成
される。
【0011】Rデータ,GデータおよびBデータはま
た、積分回路28に入力される。画面は、図6に示すよ
うに水平方向および垂直方向に8分割され、64個の分
割エリアが画面に形成されている。このため、積分回路
28は、Rデータ,GデータおよびBデータを各色成分
毎にかつ分割エリアごとに積分する。これによって、各
分割エリアの積分データ、つまりRijデータ,Gijデー
タおよびBijデータが1フレーム期間に生成される。な
お、iおよびjはそれぞれ、水平方向および垂直方向に
おける分割エリアの位置を示し、“1”〜“8”のいず
れかの値が割り当てられる。
【0012】CPU30は、シャッタボタン32の操作
に応答して、図3および図4に示す露光時間優先モード
の割込ルーチンを処理する。これによって、積分回路2
8から出力されたRijデータ,GijデータおよびBij
ータから現フレームの被写体の色温度が判別され、判別
された色温度に応じてアンプ22および24の利得αお
よびβが制御される。
【0013】CPU30は、まずステップS1で露光時
間および絞り量を初期化する。つまり、タイミングジェ
ネレータ34を制御してCCDイメージャ16の露光時
間をたとえば1/250秒に設定し、駆動回路36を制
御して絞り量(F値)をたとえば“2.8”に設定す
る。次に、ステップS3でアンプ22および24の利得
αおよびβを“1”に設定し、ステップS5でプリ露光
を実行する。ステップS7では、プリ露光に基づいて積
分回路28から出力されたRijデータ,Gijデータおよ
びBijデータを取り込み、その後ステップS9で、これ
らの積分データからYijデータ,(R−Y)ijデータお
よび(B−Y)ijデータを算出する。算出されたYij
ータ,(R−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータ
は、図6に示すそれぞれの分割エリアにおいて輝度デー
タYならびに色差データR−YおよびB−Yを積分した
ものである。
【0014】続いてステップS11で、数1に従って
(R−Y)ijデータおよび(B−Y) ijデータをYij
ータで割り算する。
【0015】
【数1】fy(R−Y)ij=(R−Y)ij/Yij fy(B−Y)ij=(B−Y)ij/Yij ステップS9で算出された(R−Y)ijデータおよび
(B−Y)ijデータのデータ値には、プリ露光時の光像
の明るさつまり絞り量(F=2.8)が反映されてい
る。このため、F値が小さければデータ値は大きくなる
が、F値が大きければデータ値は小さくなる。このよう
な(R−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータから各
分割エリアにおける被写体の色温度を判別すると、判別
結果が明るさ絞り量によって変動してしまう。
【0016】一方、色温度は、本来的に絞り量に依存し
ない。被写体および光源が変化しない限り、被写体の色
温度は常に一定の値をとる。したがって、絞り量が変更
されても、判別される色温度は本来同じ値をとり続ける
べきである。しかしながら、(R−Y)ijデータおよび
(B−Y)ijデータから判別される色温度は絞り量の影
響を受けるため、被写体の本来の色温度との間でずれが
発生してしまう。すると、被写体および光源が共通であ
るにも拘らず、ある絞り量で判別された色温度は引き込
み範囲から外れ、別の絞り量で判別された色温度は引き
込み範囲に含まれるといった現象が生じる。特に、露光
時間優先モードでの撮影では、ほとんどの場合にプリ露
光時と本露光時とで絞り量が異なることになるため、上
述のような現象が生じやすい。この結果、白バランス調
整が適切に行えないという問題が生じる。
【0017】このような問題点を考慮して、CPU30
は、ステップS11で(R−Y)ijデータおよび(B−
Y)ijデータを明るさに最も関連するYijデータで割り
算し、ステップS13で割り算値fy(R−Y)ijおよ
びfy(B−Y)ijから色温度を判別する。これによっ
て、判別される色温度は絞り量に依存しなくなり、被写
体の本来の色温度が判別される。
【0018】ステップS13では、分割エリアごとの割
り算値fy(R−Y)ijおよびfy(B−Y)ijが図5
(B)に示す色温度図のどこに位置するかを判別する。
さらにステップS14で、判別された色温度に対応する
重み付け係数を図5(A)に示すテーブル30aから検
出し、検出した重み付け係数によって対応する積分値R
ij,GijおよびBijを掛け算する。
【0019】なお、図6に示す被写体像に着目した場
合、斜線で示す14領域は同一色の青空であり、色温度
は図5(A)に斜線で示す引き込み範囲から外れる。こ
のため、CPU30はこの14領域の積分値Rij,Gij
およびBijには“0”が掛け算される。一方、残りの5
0領域の色温度は引き込み範囲に含まれ、積分値Rij
ijおよびBijには“7”または“8”が掛け算され
る。これによって、分割エリアごとおよび色差成分ごと
の重み付け値が算出される。
【0020】CPU30は、ステップS16でそれぞれ
の重み付け値を同じ色成分ごとに加算し、原色成分の重
み付け値IR ,IG およびIB を算出する。そして、ス
テップS17で数2に従って利得αおよびβを算出し、
算出した利得αおよびβをアンプ22および24にそれ
ぞれ設定する。
【0021】
【数2】α=IG /IR β=IG /IB ステップS19では、ステップS9で算出したYijデー
タに基づいて被写体の輝度を評価する。続いてステップ
S21で、ステップS19で得られた評価結果に基づい
て最適絞り量を算出し、絞りユニット11に最適絞り量
を設定する。その後、ステップS23で本露光を実行す
る。本露光に基づいてマトリクス回路26から出力され
た輝度データYならびに色差データR−YおよびB−Y
は、第2信号処理回路38で処理を施される。CPU3
0は、第2信号処理回路38から出力されたデータをス
テップS25で記録媒体40に記録し、そしてリターン
する。
【0022】この実施例によれば、(R−Y)ijデータ
および(B−Y)ijデータをYijデータで割り算して求
められた割り算値fy(R−Y)ijおよびfy(B−
Y)ijから色温度を判別することで、色温度の判別にあ
たって明るさの影響を除外することができる。つまり、
絞り量が変動した結果RGBデータがk倍となった場
合、RGBデータに基づいて算出されるYデータもk倍
となる。さらに、(R−Y)ijデータ,(B−Y)ij
ータおよびYijデータもk倍となる。したがって、(R
−Y)ijデータおよび(B−Y)ijデータをYijデータ
で割り算することで明るさの影響が除外される。この結
果、絞り量つまり明るさの変動に拘らず常に一定の判別
結果が得られ、白バランスを適切に調整することができ
る。
【0023】なお、この実施例では、明るさ成分を除去
するためにYデータを用いるようにしたが、Yデータに
代えてYN データを用いるようにしてもよい。この場
合、N>1であれば被写体が明るくなるほど割り算値が
小さくなり、N<1であれば被写体が暗くなるほど割り
算値が小さくなる。つまり、Nの値によって白バランス
の調整度を変えることができる。
【0024】また、この実施例では露光時間優先モード
を用いて説明したが、この発明は絞り優先モードにも適
用できることはもちろんである。さらに、この実施例で
はR,GおよびBがモザイク状に配列された原色フィル
タを用いて説明したが、Ye,Cy ,Mg およびGがモ
ザイク状に配列された補色フィルタを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示ブロック図である。
【図2】原色フィルタを示す図解図である。
【図3】CPUの動作の一部を示すフロー図である。
【図4】CPUの動作の他の一部を示すフロー図であ
る。
【図5】(A)は重み付け係数および引き込み範囲を示
す図解図であり、(B)は色温度を示す図解図である。
【図6】被写体像および画面に形成された分割エリアを
示す図解図である。
【図7】従来技術を示すブロック図である。
【図8】図7に示す従来技術の動作の一部を示す図解図
である。
【符号の説明】
10 …ディジタルカメラ 20 …信号処理回路 21 …白バランス調整回路 22,24 …アンプ 26 …マトリクス回路 28 …積分回路 30 …CPU

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体の色情報信号に所定の利得を与えて
    白バランスを調整する白バランス調整回路において、 前記色情報信号から色成分,色差成分および明るさ関連
    成分を検出する検出手段、 前記色差成分から前記明るさ関連成分を除去した除去成
    分を生成する生成手段、 前記除去成分を用いて前記被写体の色温度を判別する判
    別手段、および前記判別手段の判別結果と前記色成分と
    に基づいて前記利得を算出する算出手段を備えることを
    特徴とする、白バランス調整回路。
  2. 【請求項2】前記検出手段は、前記色情報信号を積分し
    て前記色成分を求める積分手段、および前記色成分から
    前記明るさ関連成分および前記色差成分を検出する成分
    検出手段を含む、請求項1記載の白バランス調整回路。
  3. 【請求項3】前記生成手段は前記色差成分を前記明るさ
    関連成分で割り算する割り算手段を含む、請求項1また
    は2記載の白バランス調整回路。
  4. 【請求項4】前記積分手段は1画面分の前記色情報信号
    を所定部分ごとに積分する部分積分手段を含み、 前記成分検出手段は前記所定部分ごとに前記明るさ関連
    成分および前記色差成分を検出する部分成分検出手段を
    含み、そして前記割り算手段は前記所定部分ごとに前記
    色差成分を前記明るさ関連成分で割り算する部分割り算
    手段を含む、請求項3記載の白バランス調整回路。
  5. 【請求項5】前記判別手段は前記所定部分ごとに前記色
    温度を判別する部分判別手段を含む、請求項4記載の白
    バランス調整回路。
  6. 【請求項6】前記算出手段は、前記所定部分ごとに前記
    色成分と前記判別結果とを掛け算する掛け算手段、前記
    掛け算手段による掛け算結果を同じ前記色成分ごとに加
    算する加算手段、および前記加算手段による加算結果に
    基づいて前記利得を算出する利得算出手段を含む、請求
    項5記載の白バランス調整回路。
  7. 【請求項7】前記明るさ関連成分は輝度成分である、請
    求項1ないし6記載の白バランス調整回路。
  8. 【請求項8】請求項1ないし7のいずれかに記載の白バ
    ランス調整回路を含む、ディジタルカメラ。
JP10139914A 1998-05-21 1998-05-21 白バランス調整回路およびそれを用いたディジタルカメラ Pending JPH11331865A (ja)

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Effective date: 20030422