JPH11346371A - 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Info
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- JPH11346371A JPH11346371A JP11066080A JP6608099A JPH11346371A JP H11346371 A JPH11346371 A JP H11346371A JP 11066080 A JP11066080 A JP 11066080A JP 6608099 A JP6608099 A JP 6608099A JP H11346371 A JPH11346371 A JP H11346371A
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Abstract
びB信号が、対応するアンプ22および24によってα
倍およびβ倍され、各アンプ22および24から出力さ
れたR′信号およびB′信号が、積分回路28およびC
PU30によって積分される。一方、G信号には利得は
与えられず、そのまま積分される。これによって、積分
値IR',IB'およびIGが得られる。CPU30は、積
分値IR 'およびIB'を現利得αおよびβによって割り算
し、現利得αおよびβが与えられていないR信号および
B信号の積分値IRおよびIBを算出する。CPU30
は、このようにして算出した積分値IR,IGおよびIB
に基づいて利得αおよびβを制御する。 【効果】 現利得αおよびβとR′信号およびB′信号
とに基づいて被写体の色を評価するようにしたため、被
写体の色が突然変化したときでも、白バランスを正確に
調整できる。
Description
に関し、特にたとえばディジタルカメラに適用され、撮
影された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。
種の白バランス調整回路1では、マトリクス回路4が、
R′信号およびB′信号とG信号と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に従ってアンプ2および
3の利得αおよびβを制御していた。つまり、CPU5
は、色差信号R′−YおよびB′−Yに基づいて被写体
の色評価値を算出し、この色評価値が図8に示すR−Y
軸およびB−Y軸の交点に収束するように、アンプ2お
よび3の利得を少しずつ変化させていた。なお、算出さ
れた色評価値が図8に斜線で示す範囲(引き込み範囲)
から外れている場合、白バランス調整をするのは適当で
ないため、CPU5は、利得αおよびβを“1”に設定
していた。
来技術では、現フレームのR′信号およびB′信号に基
づいて次フレームの利得が決定されるため、被写体が突
然切り換えられたときに、切り換え後の被写体の白バラ
ンスをうまく調整できないおそれがあった。つまり、た
とえば赤色の光源下での撮影中に光源を突然白色に切り
換えると、切り換え後の1フレーム目にアンプ2および
3から出力されるR′信号およびB′信号は、入力され
るR信号およびB信号と大きく異なり、この結果、切り
換え後の被写体の色が誤って評価される。すると、被写
体の実際の色が図8に示す引き込み範囲から外れている
のに白バランス調整が実行されたり、被写体の実際の色
が引き込み範囲に入っているのに白バランス調整が中止
される事態が発生してしまう。このように、被写体の状
況によっては白バランスをうまく調整できなかった。
写体の状況に関係なく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。
被写体の第1色情報信号に利得を付与して白バランスが
調整された第2色情報信号を生成する白バランス調整回
路において、第2色情報信号および利得に基づいて被写
体の色を評価して色評価値を生成する評価手段、および
色評価値に応じて利得を制御する制御手段を備えること
を特徴とする、白バランス調整回路である。
プによってα倍およびβ倍され、各アンプから出力され
たR′信号およびB′信号が、積分回路およびCPUに
よって積分される。一方、G信号には利得は与えられ
ず、そのまま積分される。これによって、積分値IR',
IB'およびIGが得られる。CPUは、積分値IR'およ
びIB'を現利得αおよびβによって割り算し、入力され
たR信号およびB信号の積分値IRおよびIBを算出す
る。CPUはさらに、このような原色成分の積分値
IR,IGおよびIBを色差成分の積分値IR-YおよびI
B-Yに変換する。変換された積分値IR-YおよびI
B-Yが、色評価値となる。
最適利得αTおよび最適利得βTを算出する。つまり、色
評価値に重み付け係数が割り当てられたテーブルから、
算出した色評価値に対応する重み付け係数を読み出し、
初期利得量および白バランスのずれ量のそれぞれにこの
重み付け係数に応じた重み付けを施す。初期利得量はα
=β=1であり、白バランスのずれ量はIG/IRおよび
IG/IBである。算出された最適利得αTおよび最適利
得βTは現利得αおよびβと比較され、それぞれの差が
縮まるように利得αおよびβが更新される。
情報信号に基づいて被写体の色評価を行うようにしたた
め、被写体の色が突然変化したときでも、白バランスを
適切に調整できる。
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。
メラ10はレンズ12を含み、このレンズ12から入射
された光像が、補色フィルタ14を介してCCDイメー
ジャ16に照射される。補色フィルタ14は、図2に示
すように、それぞれの画素に対応してYe,Cy,Gr
またはMg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、Y
e,Cy,GrおよびMgのいずれか1つの補色成分の
みを有する。
によってディジタル信号つまり画素データに変換され、
画素データが信号処理回路20に入力される。信号処理
回路20は、入力された画素データに色補間およびRG
B変換を施す。つまり、まずいずれか1つの補色成分だ
けを有する画素データに他の3つの補色成分を補間し、
その後数1に従ってマトリクス演算を施す。これによっ
て、各画素のRデータ,GデータおよびBデータが生成
される。
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、B
データには利得は与えられない。アンプ22および24
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。
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、1フレーム期間に64個のiR'データ,64個のi
Gデータおよび64個のiB'データが生成される。
たiR'データ,iBデータおよびiB 'データに基づいて
現フレームの被写体の色を評価し、色評価値に基づいて
アンプ22および24の利得αおよびβを制御する。具
体的には、図4および図5に示すフロー図を処理する。
よびβを“1”に設定し、ステップS3で変数xを所定
値Xに設定する。次に、ステップS5で1フレーム期間
が経過したかどうかを判断し、“YES”であれば、ス
テップS7で現フレームのR′データ,Gデータおよび
B′データの積分値iR',iG およびiB'を積分回路2
8から取り込み、ステップS9でこれらの積分値に基づ
いて色判定を行う。つまり、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るた
め、CPU30はこの14領域の積算値を無効にし、残
りの50領域の積算値を有効にする。
色成分毎に個別に加算し、トータルの積算値IR',
IG,IB'を算出する。これによってR′データ,Gデ
ータおよびB′データに関連する積算値は得られるが、
R′データおよびB′データには利得αおよびβが与え
られており、積算値IR'およびIB'は現フレームで撮影
された被写体像を正確に反映しているわけではない。こ
のため、CPU30は、ステップS13で積算値IR'を
現利得αで割算して積算値IRを求め、ステップS15
で積算値IB'を現利得βで割算して積算値IBを求め
る。算出された積算値IRおよびIBは、信号処理回路2
0から出力されたR信号およびB信号を図6に示す有効
エリアについて積算した積算値と等価となり、現フレー
ムで撮影された被写体像を正確に反映することになる。
算値IR,IBおよびIGに基づいて積算値IR-Y および
IB-Y を算出する。この2つの積算値もまた、Rデー
タ,GデータおよびBデータに関連する色差データR−
YおよびB−Yを図6の有効エリアについて積算した値
と等価となる。このようにして得られた積算値IR-Yお
よびIB-Yが、現フレームで撮影された被写体の色評価
値となる。
タの積算値IR'から利得αを取り除き、利得βが付与さ
れたB′データの積算値IB'から利得βを取り除き、こ
れによって得られた積算値IRおよびIBと積算値IGと
に基づいて色評価値を算出するようにしたため、評価さ
れた色と被写体の実際の色との間にずれが生じることは
ない。つまり、被写体の色を正確に評価することができ
る。
うに複数の重み付け係数が格納されており、各重み付け
係数は図3(B)に示すそれぞれのグラフ上の複数の領
域に割り当てられている。つまり、IR-Y軸が17分割
され、それぞれに“0”,“7”または“8”が割り当
てられる。IB-Y軸もまた17分割され、それぞれに
“0”または“8”が割り当てられる。また、IR-Y軸
およびIB-Y軸によって仕切られた4つの象限のそれぞ
れが64分割され、各領域に“0”,“6”“7”また
は“8”が割り当てられる。“8”が割り当てられた第
1領域がテーブルのほぼ中央に形成され、“0”が割り
当てられた第2領域が第1領域の周辺に形成され、そし
て、“6”および“7”が割り当てられた第3領域が第
1領域と第2領域との間に形成される。なお、第1領域
および第3領域は白バランス調整を施す引き込み範囲を
示す。
出された色評価値に対応する重み付け係数をこのような
テーブル30aから検出する。そして、ステップS21
で、数2に従って重み付け量γを算出し、ステップS2
3で、数3に従って最適利得αTおよびβTを算出する。
み付け係数の最大値“8”の何パーセントであるかが求
められる。検出された重み付け量mが“8”であれば、
重み付け量γは“100”となり、検出される重み付け
係数が“0”であれば、重み付け量γは“0”となる。
また、検出された重み付け係数が“7”であれば、重み
付け量γは“87.5”となり、検出された重み付け係
数mが“6”であれば、重み付け量γは“75”とな
る。
での白バランスのずれ量(IG/IR)と利得αの初期値
(=1)のそれぞれに重み付け量γに応じた重み付けが
施される。被写体のB成分とG成分との間での白バラン
スのずれ量(IG/IB)と利得βの初期値(=1)のそ
れぞれにもまた、重み付け量γに応じた重み付けが施さ
れる。γ=100であれば、最適利得αTはIG/IRと
なり、最適利得βTはI G/IBとなる。γ=0であれ
ば、最適利得αT=βT=1となる。また、γ=87.5
であれば、最適利得αTは0.875×(IG/IR)+
0.125となり、最適利得βTは0.875×(IG/
IB)+0.125となる。γ=6であれば、最適利得
αTは0.75×(IG/IR)+0.25となり、最適
利得βTは0.75×(IG/IB)+0.25となる。
内にあれば、γ=100となり、R=G=Bとなるよう
に最適利得αTおよびβTが求められる。また、被写体の
色評価値が第2領域内にあれば、γ=0となり、最適利
得αTおよびβTはいずれも初期値(=1)になる。この
ため、第2領域では白バランス調整が中止される。一
方、被写体の色評価値が第3領域にあれば、初期値(=
1)を考慮して最適利得αTおよびβTが補正される。
あれば、Rデータ,GデータおよびBデータが完全に一
致する値が最適利得αTおよびβTとなるが、被写体の色
評価値が第3領域にあれば、Rデータ,Gデータおよび
Bデータの間にわずかなずれが生じる値が最適値αTお
よびβTとなる。これによって、たとえば光源が赤色で
被写体が赤みを帯びていれば、生成される画像も赤みを
帯びる。また、光源が青色で被写体が青みを帯びていれ
ば、生成される画像も青みを帯びる。
α=最適利得αTであるかどうか判断し、“NO”であ
ればステップS27で最適利得αT>現利得αであるか
どうか判断する。そして、“YES”であればステップ
S29で現利得αに所定値Xを加算し、“NO”であれ
ばステップS31で現利得αから係数Xを減算する。つ
まり、利得αと最適利得αTとの差が徐々に縮まるよう
に、利得αが更新される。CPU30は、その後ステッ
プS33〜S41で、現利得βを上述と同じ要領で更新
する。そして、ステップS5に戻り、次フレームで撮影
された被写体像に同じ処理を施す。このようにして、利
得αおよびβが数フレーム期間かけて最適利得αTおよ
びβTに収束していく。なお、ステップS29,S3
1,S39および41で、アンプ22および24の利得
が実際に変更される。
びB′データと現利得αおよびβとに基づいて被写体の
色を正確に評価するようにしたため、被写体が突然切り
換えられた時でも、切り換え後の被写体に適切に白バラ
ンス調整を施すことができる。つまり、たとえば被写体
の光源が赤色から白色に突然切り換えられた場合、アン
プ22および24から出力されたR′データおよびB′
データは信号処理回路20から出力されたRデータおよ
びBデータと大きく異なるが、この実施例では実質的
に、利得αおよびβが付与されていないRデータおよび
BデータとGデータとに基づいて色評価が行われる。こ
のため、被写体の実際の色が引き込み範囲内にあるのに
引き込み範囲外と判別されたり、被写体の実際の色が引
き込み範囲外にあるのに引き込み範囲内と判別されるよ
うなことはなく、適切に白バランス調整をかけることが
ある。
周辺部分つまり第3領域にあるときは、最適利得αTお
よびβTに初期値(=1)を加味した補正が施されるた
め、生成される画像に被写体の色に応じた色付けを施す
ことができる。つまり、被写体が赤みを帯びていれば生
成される画像も赤みを帯び、被写体が青みを帯びていれ
ば生成される画像も青みを帯びる。
4を設け、それぞれの利得αおよびβを制御するように
したが、RGB変換のマトリクス演算式に利得αおよび
βを付加し、この利得αおよびβを制御するようにして
もよい。つまり、アンプ22および24を省略するとと
もに、信号処理回路20で数4に従ってマトリクス演算
を施し、被写体に応じてマトリクス係数を変更するよう
にしてもよい。
解図であり、(B)は色評価値の分布を示すグラフであ
る。
る。
示す図解図である。
である。
Claims (9)
- 【請求項1】入力された被写体の第1色情報信号に利得
を付与して白バランスが調整された第2色情報信号を生
成する白バランス調整回路において、 前記第2色情報信号および前記利得に基づいて前記被写
体の色を評価して色評価値を生成する評価手段、および
前記色評価値に応じて前記利得を制御する制御手段を備
えることを特徴とする、白バランス調整回路。 - 【請求項2】前記評価手段は、前記第2色情報信号を積
分する積分手段、前記積分手段による積分値を前記利得
によって割り算する割り算手段、および前記割り算手段
による割り算値に基づいて色評価値を算出する色評価値
算出手段手段を含む、請求項1記載の白バランス調整回
路。 - 【請求項3】前記制御手段は、複数の色評価値にそれぞ
れ割り当てられた複数の重み付け係数を有するテーブ
ル、前記評価手段によって生成された色評価値に対応す
る重み付け係数を前記テーブルから検出する重み付け係
数検出手段、および検出された重み付け係数に基づいて
前記利得を制御する利得制御手段を含む、請求項2記載
の白バランス調整回路。 - 【請求項4】前記テーブルの第1所定領域に第1所定数
が割り当てられ、前記第1所定領域の周辺に位置する第
2所定領域に前記第1所定数よりも小さい第2所定数が
割り当てられ、そして前記第1所定領域と前記第2所定
領域との間の第3所定領域に前記第1所定数よりも小さ
くかつ前記第2所定数よりも大きい第3所定数が割り当
てられる、請求項3記載の白バランス調整回路。 - 【請求項5】前記利得制御手段は、前記検出された重み
付け係数を用いて最適利得を算出する最適利得算出手
段、前記最適利得および現利得に基づいて前記利得を更
新する更新手段を含む、請求項3または4記載の白バラ
ンス調整回路。 - 【請求項6】前記最適利得算出手段は、前記割り算値に
基づいて白バランスのずれ量を算出するずれ量算出手
段、および算出された前記ずれ量ならびに初期利得量の
それぞれに前記重み付け係数に対応する重み付けを施し
て前記最適利得を算出する重み付け手段を含む、請求項
5記載の白バランス調整回路。 - 【請求項7】前記更新手段は、前記最適利得と前記現利
得とを比較する比較手段、および前記比較手段の比較結
果に応じて前記最適利得と前記現利得との差が縮まるよ
うに前記利得を更新する利得更新手段を含む、請求項5
または6記載の白バランス調整回路。 - 【請求項8】前記第1色情報信号はR信号およびB信号
のいずれか一方である、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。 - 【請求項9】請求項1ないし8のいずれかに記載の白バ
ランス調整回路を備える、ディジタルカメラ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP06608099A JP3545249B2 (ja) | 1998-03-16 | 1999-03-12 | 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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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP6530498 | 1998-03-16 | ||
JP06608099A JP3545249B2 (ja) | 1998-03-16 | 1999-03-12 | 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 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11346371A true JPH11346371A (ja) | 1999-12-14 |
JP3545249B2 JP3545249B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3545249B2 (ja) |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP06608099A patent/JP3545249B2/ja not_active Expired - Fee Related
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