JP2003087802A - カラー撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザの嗜好に合わせてホワイトバランスの
制御結果を変化させ色合いを変化させて、得られるカラ
ー画像に反映するカラー撮像装置を提供する。 【解決手段】 被写体の光学画像を集光するレンズ１
と、光束を集束する絞り部２と、光学画像を光電変換す
るＣＣＤ３と、ＣＣＤ３に含まれる雑音を低減するＣＤ
Ｓ４と、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器５と、タイミングを発生するタイミング発生器１
３と、画像処理パラメータに従って画像処理を行うデジ
タル信号処理回路７と、画像を記憶するフレームメモリ
６と、撮像画像を表示する表示部８と、デジタル信号処
理回路７で処理された画像データを圧縮あるいは伸張す
る画像圧縮伸張回路９と、圧縮された画像データを格納
するメモリカード１０と、制御プログラムに基づいて所
定の制御を実行するマイコン１４と、パラメータを格納
するＥＥＰＲＯＭ１６と、レリーズボタン等を備えたカ
メラ操作部１７と、フイルム枚数やストロボの発光状態
を監視するＯＳＤ１５と、被写体を照明するストロボ１
２により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー撮像装置に
関し、さらに詳しくは、光学系を介して被写体からの光
信号を電気信号であるカラー画像信号に変換して出力す
るカラー画像撮像手段を有し、その信号に対してホワイ
トバランス処理を行うカラー撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として特開２０００−１５２
０１８公報には、色バランスのとれた適切なホワイトバ
ランス調整を可能とする画像処理装置及びその方法、及
び記録媒体について開示されている。これによると、代
表値算出部において色成分毎に代表値を算出し、調整係
数算出部において前記代表値に基づいて色成分毎に補正
を施すための調整係数を算出し、調整係数補正部におい
て該調整係数を連続的に補正し、画像補正部において各
色成分毎に前記調整係数に基づいた補正を施す。また、
複数の入力機器Ａ〜Ｄの特性を特定し、該特性に基づい
て画像データに対する補正処理の組み合わせを制御す
る。かかるカラー撮像装置では、テーブル・関数・閾値
での画像データに対する補正処理を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開２０００−１５２０１８公報ではユーザ自身が色合い
を、故意に赤っぽく、もしくは青っぽくといったように
設定することはできなかった。また、源データに対して
の補正、調整後の値に対しての設定が不可能であった。
一般にカラー撮像装置は、カラー画像を入手する場合に
ホワイトバランスの制御値はオート、室内、屋外、照明
下などのモードを選択することで、あらかじめカメラに
設定されたホワイトバランスのパラメータを用いて撮影
が行われていた。従って、ユーザが全体的に赤っぽい画
像を撮りたいとか、青っぽい画像を撮りたいなどの要望
を持っていても個人の嗜好に合わせてホワイトバランス
の制御値を設定する手段は無かった。本発明は、かかる
課題に鑑み、ユーザの嗜好に合わせてホワイトバランス
の制御結果を変化させることにより色合いを変化させ、
得られるカラー画像に反映するカラー撮像装置を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項１の発明は、光学系を介して得ら
れた光信号をカラー画像信号に変換して出力するカラー
画像撮像手段と、前記カラー画像信号から各色成分の特
性値を出力する特性値出力手段と、前記各色成分の特性
値からホワイトバランス制御値を算出する制御値算出手
段と、該算出された制御値を設定するホワイトバランス
制御値設定手段と、該設定された制御値によりホワイト
バランス処理を行うホワイトバランス手段と、を備える
カラー撮像装置において、前記特性値出力手段が出力し
た特性値を調整する特性値調整手段を更に備え、該特性
値調整手段によりホワイトバランスの特性値を調整する
ことを特徴とする。特性値出力手段が出力した特性値
を、更に調整する特性値調整手段を備えることにより、
ユーザが嗜好する色にホワイトバランスを微調整でき
る。かかる発明によれば、各色成分の特性値を調整する
ことでカラー画像信号を意図した色合いにずらすことで
ホワイトバランスの制御が可能である。また、請求項２
の発明は、前記特性値調整手段は、各色成分の特性値を
加算または減算して色を調整することも本発明の有効な
手段である。ＣＣＤの各画素からの画像信号の総和を各
画素数で割った値が特性値となる。従って、その値を演
算すれば、色を調整することができる。かかる技術手段
によれば、ユーザの好みに合わせて、各色成分を制御し
簡単な構成で画像を生成することができる。また、請求
項３の発明は、前記特性値調整手段は、明るさ検出手段
をもち、被写体の明るさによって特性値に加算または減
算する値を変更して調整することも本発明の有効な手段
である。被写体はその被写体が持つ明るさにより、同じ
色でも感じ方が異なるものである。従って、明るさを検
出する手段をもつことは、更にバリエーションが拡が
る。かかる技術手段によれば、被写体の物体色の明るさ
に合わせて色の調整を行うことができるので、明るさの
違いによって補正度合いが変化してしまうことを防ぐこ
とができる。

【０００５】また、請求項４の発明は、前記特性値調整
手段は、各色成分の特性値に乗算係数を掛けて色を調整
することも本発明の有効な手段である。特性値にある係
数を掛けると、全体の色合いが変わる効果が出る。かか
る技術手段によれば、すべての画素に均等に係数をかけ
ることができるので、明るさを検出しなくても明るさに
よって補正度合いが変化しない。また、請求項５の発明
は、前記特性値調整手段の調整値を設定するための特性
調整値入力手段を更に備え、撮像者が該特性調整値を設
定可能としたことも本発明の有効な手段である。画像の
色を変えたいと思うのは撮影者本人である。その意思を
反映する手段は、カメラに何らかの入力手段を設けるこ
とである。かかる技術手段によれば、ホワイトバランス
における色合いのずらし量を撮影者が設定できるので、
撮影者の意図した色合いに合わせて撮像が可能である。
また、請求項６の発明は、前記特性調整値の設定を保存
する特性調整値保存装置を更に備え、該特性調整値を保
存可能としたことも本発明の有効な手段である。撮影者
の意思である特性値を調整したデータは、再度同じ特性
値を使用することがある。それを実現するにはメモリ等
の保存手段が必要である。かかる技術手段によれば、特
性値調整値の再設定が不要である。また、請求項７の発
明は、前記特性調整値保存装置は、複数の特性調整値の
保存が可能なことも本発明の有効な手段である。撮影者
の意思である特性値の種類は１種類ではない。むしろ複
数の場合が多い。かかる技術手段によれば、撮影時の状
況・環境に合わせて、複数使用者、シーン毎の設定を保
存することが可能である。また、請求項８の発明は、前
記複数保存した何れの特性調整値を使用するか、または
前記特性調整値の有効と無効を切り替えるための機能選
択装置を更に備え、前記特性値調整手段の機能を有効／
無効の切り替え、若しくは前記特性値調整手段が使う特
性調整値を選択可能としたことも本発明の有効な手段で
ある。撮影者がメモリに保存した特性値の中には不要な
ものもある。従って、複数の特性値の中から自由に選択
できるのが好ましい。かかる技術手段によれば、複数使
用者やシーン毎にあらかじめ設定し保存した設定を、使
用したいとき特性値調整値を選択することができるの
で、撮影に反映させることができ、場合に合わせて設定
の有効／無効の切り替えることができる。

【０００６】また、請求項９の発明は、前記特性値算出
手段が算出した各色成分の特性値の大小関係を判定する
特性値判定手段を更に備え、該特性値判定手段の結果に
より前記特性値調整手段が使用する特性調整値を切り替
えることも本発明の有効な手段である。撮影者が特性値
を数字で認識できれば、その大小関係から所望の色に調
整できる。かかる技術手段によれば、各色成分をＲ・Ｇ
・Ｂとした場合、例えばＲの成分がＧ・Ｂに対して高け
れば色温度が低いと判断して、低色温度光源でのみ赤を
強調するなどの設定が可能である。また、請求項１０の
発明は、光学系を介して得られた光信号をカラー画像信
号に変換して出力するカラー画像撮像手段と、前記カラ
ー画像信号から各色成分の特性値を出力する特性値出力
手段と、前記各色成分の特性値からホワイトバランス制
御値を算出する制御値算出手段と、算出された前記制御
値を設定するホワイトバランス制御値設定手段と、設定
された制御値によりホワイトバランス処理を行うホワイ
トバランス手段と、を備えるカラー撮像装置において、
前記制御値算出手段が出力したホワイトバランス制御値
を調整する制御値調整手段を更に備え、該制御値調整手
段により撮像画面から抽出したデータをもとに算出され
たホワイトバランス制御値を調整することを特徴とす
る。かかる発明によれば、各色成分の制御値を調整する
ことでカラー画像信号を意図した色合いにずらすことで
ホワイトバランスの制御が可能である。また、請求項１
１の発明は、前記記制御値調整手段は、各色成分のホワ
イトバランス制御値を加算または減算して色を調整する
ことも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によ
れば、ユーザの好みに合わせて、各色成分を制御し簡単
な構成で画像を生成することができる。

【０００７】また、請求項１２の発明は、前記制御値調
整手段は、被写体の明るさによって、前記ホワイトバラ
ンス制御値に加算または減算する値を変更して調整する
ことも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によ
れば、被写体の物体色の明るさに合わせて色の調整を行
うことができるので、明るさの違いによって補正度合い
が変化してしまうことを防ぐことができる。また、請求
項１３の発明は、前記制御値調整手段は、各色成分のホ
ワイトバランス制御値に乗算係数を掛けて色を調整する
ことも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によ
れば、すべての画素に均等に係数をかけることができる
ので、明るさを検出しなくても明るさによって補正度合
いが変化しない。また、請求項１４の発明は、前記制御
値調整手段の調整値を設定するための制御調整値入力手
段を更に備え、撮像者がホワイトバランス制御調整値を
設定可能としたことも本発明の有効な手段である。かか
る技術手段によれば、ホワイトバランスにおける色合い
のずらし量を撮影者が設定できるので、撮影者の意図し
た色合いに合わせて撮像が可能である。また、請求項１
５の発明は、前記制御調整値の設定を保存する制御調整
値保存装置を更に備え、該制御調整値を保存可能とした
ことも本発明の有効な手段である。かかる技術手段によ
れば、特性値調整値の再設定が不要である。また、請求
項１６の発明は、前記制御調整値保存装置は、複数の制
御値調整値の保存が可能なことも本発明の有効な手段で
ある。かかる技術手段によれば、撮影時の状況・環境に
合わせて、複数使用者、シーン毎の設定を保存すること
が可能である。また、請求項１７の発明は、複数保存し
た何れの制御調整値を使用するか、または制御調整値の
有効と無効を切り替えるための機能選択装置を更に備
え、前記制御値調整手段の機能を有効／無効の切り替
え、または前記制御値調整手段が使う制御調整値を選択
可能としたことも本発明の有効な手段である。かかる技
術手段によれば、複数使用者やシーン毎にあらかじめ設
定し保存した設定を、使用したいとき制御値調整値を選
択することができるので、撮影に反映させることができ
場合に合わせて設定の有効／無効の切り替えることがで
きる。

【０００８】また、請求項１８の発明は、前記制御値算
出手段が算出した各色成分の制御値の大小関係を判定す
る制御値判定手段を更に備え、該制御値判定手段の結果
により前記制御値調整手段が使用する制御調整値を切り
替えることも本発明の有効な手段である。かかる技術手
段によれば、各色成分をＲ・Ｇ・Ｂとした場合、例えば
Ｒの成分がＧ・Ｂに対して高ければ色温度が低いと判断
して、低色温度光源でのみ赤を強調するなどの設定が可
能である。また、請求項１９の発明は、ホワイトバラン
ス制御値の設定限界値を保存するホワイトバランス制御
限界値保存装置を備え、前記ホワイトバランス制御値算
出手段が算出するホワイトバランス制御値が制御限界を
超えている場合は、該制御限界値を前記ホワイトバラン
ス制御限界値保存装置に保存することも本発明の有効な
手段である。制御する範囲は無限ではない。当然ホワイ
トバランスを制御する制御値にも限界がある。従って、
その限界値を示す値を保存しておいて、その値と常に比
較するように制御するのが好ましい。かかる技術手段に
よれば、各色成分の制御値が制御範囲内に収まるように
補正されるので、制御限界を超えることで全体の色合い
がおかしくなることが無い。また、請求項２０の発明
は、カラー画像撮像手段から出力されるカラー画像を少
なくとも２枚以上保存できる画像記憶装置を備え、前記
機能選択装置により、前記特性値調整手段および前記制
御値調整手段の両方、または何れか一方の機能を有効に
した場合、一度の撮像動作で機能を有効にした処理と無
効にした処理の両方の処理結果画像または複数の調整値
を用いた処理結果画像を前記画像記憶装置に保存するこ
とも本発明の有効な手段である。撮影者は画像の調整結
果を画像として視認するのが最も望んでいる。そのため
には、補正前と補正後の２種類の画像が必要である。か
かる技術手段によれば、１回の撮影に対して、設定の有
効と無効もしくは２種類の調整を施した画像の２枚の画
像を、調整を施す前・後の違いでどのような補正が行わ
れたかを確認することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示した実施形
態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載
される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配
置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそ
れのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎな
い。図１は、本発明の実施の形態のデジタルスチルカメ
ラのブロック図である。この構成は、被写体の光学画像
を集光するレンズ１と、レンズ１により集光された光束
を集束する絞り部２と、図示しない複数のレンズを移動
させて合焦したり、絞り部２を駆動するモータドライバ
１１と、レンズ１と絞り部２を通過した光学画像を光電
変換するＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素
子）３と、ＣＣＤ３に含まれる雑音を低減するＣＤＳ(C
orrelated Double Sampling)４と、ＣＣＤ３からのアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器５と、
前記ＣＣＤ３、ＣＤＳ４、Ａ／Ｄ変換器５のタイミング
を発生するタイミング発生器１３と、画像処理パラメー
タに従って画像処理を行うデジタル信号処理回路７と、
撮像画素の記録と画像処理された画像を記憶するフレー
ムメモリ６と、液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Displa
y）により撮像画像を表示する表示部８と、デジタル信
号処理回路７で処理された画像データを圧縮あるいは源
画像データに伸張する画像圧縮伸張回路９と、画像圧縮
伸張回路９により圧縮された画像データを格納するメモ
リカード１０と、制御プログラムに基づいて所定の制御
を実行するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと記
す）１４と、パラメータを格納するＥＥＰＲＯＭ(Elect
rically Erasable and Programmable Read Only Memor
y)１６と、操作者がカメラ本体を操作するためのレリー
ズボタン等を備えたカメラ操作部１７と、フイルム枚数
やストロボの発光状態を監視するＯＳＤ(On-Screen Dis
play)１５と、被写体を照明するストロボ１２により構
成される。尚、レンズ１、絞り２、ＣＣＤ３が主として
カラー画像撮像手段を構成し、デジタル信号処理回路７
とマイコン１４とフレームメモリ６が主として特性値出
力手段と制御値算出手段とホワイトバランス手段と特性
値判定手段と制御値判定手段を構成し、カメラ操作部１
７とマイコン１４が主として特性値調整手段と特性値調
整入力手段と機能選択装置と制御値調整手段と制御値調
整入力手段を構成し、明るさセンサが主として明るさ検
出手段を構成し、ＥＥＰＲＯＭ１６が主として特性調整
値保存装置と制御調整値保存装置とホワイトバランス制
御限界値保存装置を構成する。

【００１０】次に、本構成のデジタルスチルカメラ１０
０の動作概要について説明する。操作者は図示しないフ
ァインダから被写体を覗き、カメラ操作部１７のレリー
ズボタンを押すと、マイコン１４はその信号を検出して
モータドライバ１１に対してレンズ１と絞り２を駆動し
て、被写体の画像をＣＣＤ３に合焦させる。必要であれ
ばストロボ１２を発光させる。これらの一連の動作は、
自動的にマイコン１４が図示しないセンサの情報に基づ
いて行われる。ＣＣＤ３に合焦された画像は、タイミン
グ発生器１３から発生されるクロックにより順次取り出
され、ＣＤＳ４によりデータに含まれる雑音を低減す
る。ここで、ＣＣＤの出力信号に含まれる雑音は、リセ
ット雑音が支配的である。この雑音を低減するために信
号期間に含まれる映像信号とリセット雑音及び、フィー
ルドスルー期間のみに含まれるリセット雑音から両者を
引き算することによりリセット雑音をキャンセルしてい
る。そして、そのアナログ信号をＡ／Ｄ変換器５により
１０ビットのデジタル信号に変換して、デジタル信号処
理回路７に入力され、フレームメモリ６に一時保管され
る。そして、ＥＥＰＲＯＭ１６に格納されたパラメータ
により、マイコン１４からの指示によりフレームメモリ
６に一時保管されたデータを処理し、その処理された画
像をフレームメモリ６に再び格納する。この処理の中に
ホワイトバランス処理が含まれる。さらに、フレームメ
モリ６に書き込まれたデータを表示部８の制御部に送
り、ＬＣＤにその内容を表示する。フレームメモリ６
は、少なくとも撮像画素の１画面以上の画像データを蓄
積することができる画像メモリであり、例えば、ＶＲＡ
Ｍ(Video Random Access Memory)、ＳＲＡＭ(Static Ra
ndom Access Memory)、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Acces
s Memory) 、あるいはＳＤＲＡＭ（Synchronous DRAM）
などの一般に用いられているメモリを用いる。

【００１１】ここで、操作者の意思により、その画像を
メモリカード１０に記録しておきたい場合、カメラ操作
部１７から指示をすると、マイコン１４はそれに従っ
て、デジタル信号処理回路７に対して画像をメモリカー
ド１０に転送する制御を実行する。つまり、画像処理さ
れた画像をフレームメモリ６から読み出し、画像圧縮伸
張回路９に送る。ここで、ＪＰＥＧ（Joint Photograph
ic Experts Group）方式で画像を圧縮し、メモリカード
１０に記憶する。この符号化アルゴリズムにはＡＤＣＴ
（適応型離散コサイン変換）を用い、最初に解像度の低
い画像を符号化し、次第に解像度が高くなるような階層
符号化も取り入れられる。このようにメモリカードは、
フレームメモリ６に格納されたデータを圧縮し、その圧
縮データを格納しておくためのものである。この他に、
例えば８ＭＢ程度の内部メモリあるいはスマートメディ
ア・コンパクトフラッシュ（登録商標）などに記録する
構成であってもよい。また、逆にメモリカード１０の内
容を表示部８に表示する場合や、外部端子により他のＰ
Ｃと接続して画像データを転送したい場合は、所望のメ
モリカードをカメラ本体の図示しないコネクタに挿入し
て、カメラ操作部１７から指示すると、マイコン１４は
デジタル信号処理回路７に指示してメモリカードの圧縮
された画像データを読み出し、画像圧縮伸張回路９に入
力して、圧縮のアルゴリズムに従ってデータを伸張して
元に戻し、表示部８に画像を表示する。

【００１２】図２（ａ）は、カラーデジタルスチルカメ
ラに使用されるＣＣＤカラーフィルタの画素配列の図で
ある。Ｒ２０（赤）、Ｇ２１、Ｇ２２（緑）、Ｂ２３
（青）が２次元配列されている。この配列をベイヤー配
列と呼び、これが採用されている理由は、ＣＣＤは各画
素でＲＧＢいずれかの情報しかもっていないので、デジ
タル信号処理回路７でその画素の近傍のＲＧＢ情報を使
い、補間することで各画素についてＲＧＢを作る。その
ため、なるべく近くの画素を用いたほうが実際の色を忠
実に再現できるため、２画素ずつの配列としている。ま
た、この中でＧがＧ２１、Ｇ２２と多いのは、色温度が
一番安定しており、被写体に含まれる色としても多く含
まれていてエッジ（輪郭）を見やすくするためである。
図２（ｂ）はこのカラーフィルタを使用したカラー撮像
素子の受光感度分布を表す図である。これから明らかな
ように、各色の受光感度の間にばらつきが少ない特性と
なる。図３（ａ）は、一般のＣＣＤの分光感度特性を表
す図である。このように、ＣＣＤの分光感度特性はＲＧ
Ｂ各色に対して等しい正の分光特性である。しかし、カ
メラが要求する理想的な分光特性は、図３（ｂ）のよう
に、ハッチング部分に示す負の感度を有することであ
る。従って、ＣＣＤは正の感度のみを有しているので、
ＣＣＤを用いた場合には色再現誤差が生じることにな
る。この色再現誤差を無くすために、マトリックス変換
による分光感度の補正が行われるのが一般的である。

【００１３】このように、各構成要素が持つ特性を理解
した上で、本発明の具体的な説明に移る。本発明のＣＣ
Ｄ３から出力されるアナログデータは、ＣＤＳ４、Ａ／
Ｄ変換器５を介して１０ビットのデジタルデータに変換
され、デジタル信号処理回路７に入力される。１０ビッ
トデジタルデータはフレームメモリ６と後述する特性値
算出部２１に送られる。特性値算出部２１では、値が低
いものはノイズの割合が高くなってＳ／Ｎが悪く、値が
高いものは画像が白くとんでしまうので、色成分の特性
値算出に悪影響を与えてしまう。そのため、値の数値が
極端に高いものまたは低いものは除き、中間輝度のもの
だけを用いて特性値算出を行う。この読み込みの作業を
１つの画像のすべての画素につき行い、そのすべての和
を各画素数で割ったものが特性値となる。つまり、Σ
Ｒ、ΣＧ、ΣＢをＲ、Ｇ、Ｂ値の合計とし、ｎｒ、ｎ
ｇ、ｎｂを読み込んだＲ、Ｇ、Ｂの画素数とすると、Σ
Ｒ／ｎｒ、ΣＧ／ｎｇ、ΣＢ／ｎｂが特性値となる。こ
の時、（ΣＲ／ｎｒ）／（ΣＧ／ｎｇ）＝（ΣＢ／ｎ
ｂ）／（ΣＧ／ｎｇ）＝１であれば、ホワイトバランス
が適切になる。そこでΣＲ、ΣＢにゲインを掛けること
でオートホワイトバランスが保たれる。

【００１４】図４は、本発明のホワイトバランスの補正
の方法を説明する図である。図４（ａ）は特性値を補正
した場合を表す図である。また、Ｗ線はホワイトバラン
スの最適値を表す。図５は、ホワイトバランスの補正の
方法を説明するためのデジタル信号処理回路とその周辺
回路のブロック図である。図４（ａ）と併せて参照しな
がらその動作について説明する。図５でデジタル信号処
理回路７に入力されてきたＲＧＢカラー画像信号２０
が、マイコン１４の特性値加工部１４ａに読み込まれ、
ここでΣＲ、ΣＢが加工され、その値を元に制御値算出
部１４ｂで制御値が算出される。図４（ａ）において、
（ａ１）は入力画像、（ａ２）はユーザ設定の反映、
（ａ３）はホワイトバランス補正、（ａ４）は結果画像
を表し、矢印の順で処理が流れていく。ここで例えば、
赤っぽい画像を撮影したい場合、まず、入力画像がＲＧ
Ｂカラー画像信号２０から入力される（ａ１）。次に特
性値算出部２１で算出されたΣＲに対して、マイコン１
４内の特性値加工部１４ａで実際のΣＲよりも少ないΣ
Ｒの値に加工する。同様に、特性値算出部２１で算出さ
れたΣＢに対して、マイコン１４内の特性値加工部１４
ａで実際のΣＢよりも多いΣＢの値に加工する（ａ
２）。次に制御値算出部１４ｂでホワイトバランスを合
わせる際に、本来算出されるよりも少ないＲゲインが算
出される。するとホワイトバランス制御値算出部１４ｂ
でホワイトバランスを合わせる際に、本来算出されるよ
りも少ないＢゲインが算出される（ａ３）。そして、そ
の制御値がＹＵＶ変換部２４の制御値設定部２５に設定
され、ＹＵＶ変換部２４でメモリーコントローラ２２を
介して伝わったＲＧＢカラー画像データにＲゲイン・Ｇ
ゲイン・Ｂゲインがかけられる。ＹＵＶに変換されたデ
ータはメモリーコントローラ２２を介して、フレームメ
モリ６、表示部８、メモリカード１０及び、画像圧縮伸
張回路９に書き戻される（ａ４）。これにより、単にホ
ワイトバランス調整を行うときよりもＲの値が大きくＢ
の値が小さくなるので赤っぽい画像が生成される。

【００１５】また、図５の特性値加工部１４ａにおい
て、ΣＲ、ΣＧ、ΣＢの値を加算または減算することに
よりＹＵＶ変換部２４で行われるゲインの制御を行って
いる。また、外部センサから取得された被写体の明るさ
によって、調整値を変更して、特性値加工部１４ａにお
いてΣＲ、ΣＧ、ΣＢの値を加算または減算することに
より、ＹＵＶ変換部２４で行われるゲインの制御を行っ
ている。さらに、特性値加工部１４ａにおいてΣＲ、Σ
Ｇ、ΣＢの値に乗算係数を掛けることにより、ＹＵＶ変
換部２４で行われるゲインの制御を行っている。

【００１６】また、図１のカメラ操作部１７により、撮
像者が調整値を変更することで加減乗算の設定ができ、
特性調整値を設定可能としている。また、図１のＥＥＰ
ＲＯＭ１６に、特性調整値を設定したときの値を記憶さ
せておくことが可能である。さらにＥＥＰＲＯＭ１６に
は複数の特性調整値を設定したときの値を記憶させてお
くことが可能であり、後でその中から適宜選択すること
ができる。そして、カメラ操作部１７で選択した特性調
整値を、ＥＥＰＲＯＭ１６から読み出すか、または補正
値機能を無効にするかを選択でき、これにより撮影者が
意図した撮影が可能になる。また、例えば色温度によっ
てエリアを分割して特性調整値を切り替える場合、図５
の特性値算出部１４ｂから読み出された特性値から色温
度を算出し、その色温度が高色色温度エリア・中色色温
度エリア・低色色温度エリア等のどの色温度エリアに含
まれるかを判定し、そのエリア用にＥＥＰＲＯＭ１６に
保存されている特性調整値を読み出して、色温度の値に
応じて特性調整値を変更する。

【００１７】図６は、ホワイトバランスの補正の方法を
説明するためのデジタル信号処理回路とその周辺回路の
ブロック図である。図４（ｂ）と併せて参照しながらそ
の動作について説明する。同じ構成要素には同じ参照番
号が伏せられているので、重複する説明は省略する。図
６でデジタル信号処理回路７に入力されてきたＲＧＢカ
ラー画像信号２０が、マイコン１４の制御値算出部１４
ｂに読み込まれ、ここでホワイトバランスゲインが算出
され、制御値加工部１４ｃでＲゲイン、Ｂゲインが加工
される。図４（ｂ）において、（ｂ１）は入力画像、
（ｂ２）はホワイトバランス補正、（ｂ３）はユーザ設
定の反映、（ｂ４）は結果画像を表し、矢印の順で処理
が流れていく。例えば、青っぽい画像を撮影したいと設
定する場合では、まず、入力画像がＲＧＢカラー画像信
号２０から入力される（ｂ１）。次に制御値算出部１４
ｂでホワイトバランスを合わせる際に、本来算出される
よりも多いＲゲインが算出される。するとホワイトバラ
ンス制御値算出部１４ｂでホワイトバランスを合わせる
際に、本来算出されるよりも多いＢゲインが算出される
（ｂ２）。次に、特性値算出部２１で算出されたΣＢに
対して、マイコン１４内の制御値算出部１４ｂでホワイ
トバランスを合わせる際に本来算出されるＢゲインが算
出され、そのゲインに対して制御値加工部１４ｃではＢ
ゲインの値を大きく加工する。同様に、特性値算出部２
１で算出されたΣＲに対して、マイコン１４内の制御値
算出部１４ｂでホワイトバランスを合わせる際に本来算
出されるＲゲインが算出され、そのゲインに対して制御
値加工部１４ｃではＲゲインの値を小さく加工する（ｂ
３）。その制御値はＹＵＶ変換部２４の制御値設定部２
５に読み込まれ、ＹＵＶ変換部２４でメモリーコントロ
ーラ２２を介して伝わったＲＧＢカラー画像データにＲ
ゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインがかけられる。ＹＵＶ変換
に変換されたデータは、メモリーコントローラ２２を介
して、フレームメモリ６、表示部８、メモリカード１０
及び、画像圧縮伸縮回路９に書き戻される（ｂ４）。こ
れにより、単にホワイトバランス調整を行うときよりも
Ｂの値が大きくＲの値が小さくなるので青っぽい画像が
生成される。

【００１８】また、図６の制御値加工部１４ｃにおい
て、Ｒゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインの値を加算または減
算することによりＹＵＶ変換部２４で行われるゲインの
制御を行っている。また、外部センサから取得された被
写体の明るさによって、調整値を変更して、制御値加工
部１４ｃにおいてＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインの値を
加算または減算することにより、ＹＵＶ変換部２４で行
われるゲインの制御を行っている。さらに、制御値加工
部１４ｃにおいてＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインの値に
乗算係数を掛けることにより、ＹＵＶ変換部２４で行わ
れるゲインの制御を行っている。また、図１のカメラ操
作部１７により、撮像者が調整値を変更することで加減
乗算の設定ができ、制御調整値を設定可能としている。
また、図１のＥＥＰＲＯＭ１６に、特性調整値を設定し
たときの値を記憶させておくことが可能である。さらに
ＥＥＰＲＯＭ１６には複数の制御調整値を設定したとき
の値を記憶させておくことが可能であり、後でその中か
ら適宜選択することができる。そして、カメラ操作部１
７で選択した制御調整値を、ＥＥＰＲＯＭ１６から読み
出すか、または補正値機能を無効にするかを選択でき、
これにより撮影者が意図した撮影が可能になる。また、
例えば色温度によってエリアを分割して制御調整値を切
り替える場合、図５の特性値算出部１４ｂから読み出さ
れた特性値から色温度を算出し、その色温度が高色色温
度エリア・中色色温度エリア・低色色温度エリア等のど
の色温度エリアに含まれるかを判定し、そのエリア用に
ＥＥＰＲＯＭ１６に保存されている特性調整値を読み出
して、色温度の値に応じて特性調整値を変更する。ま
た、図１のデジタル信号処理回路７にホワイトバランス
の制御限界値をあらかじめ保存しておき、算出された制
御値が制御限界値を超えていた場合は、制御限界値を制
御値として設定する。また、図１のカメラ操作部１７で
テストモードが設定された場合、図５においてＲＧＢの
デジタルカラー画像２０がデジタル信号処理回路７を介
してフレームメモリ６に取り込まれる。

【００１９】以上のように、撮像者の意図するホワイト
バランス制御値調整機能が無効にされた場合、ＲＧＢカ
ラー画像信号２０はデジタル信号処理回路７おいて、ユ
ーザ設定により調整が行われていないホワイトバランス
ゲインを用いて、ＹＵＶ変換されてフレームメモリ６に
書き戻される。また、ホワイトバランス制御値調整機能
が有効にされた場合、特性調整値か制御調整値のどちら
か一方、または両方によって加工されたホワイトバラン
スゲインを用いて、ＹＵＶ変換されてＳＤフレームメモ
リ６に書き戻される。ここでは機能の有効／無効を例と
したが、複数記憶されている特性補正値または制御補正
値を用いて、１回の露光で得たカラー画像信号に対して
複数枚の画像の保存も可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、請求
項１は、各色成分の特性値を調整することにより、カラ
ー画像信号を意図した色合いにずらしてホワイトバラン
スの制御が可能となる。請求項２、１１は、ユーザの好
みに合わせて、各色成分を制御し簡単な構成で画像を生
成することができる。請求項３、１２は、被写体の物体
色の明るさに合わせて色の調整を行うことができるの
で、明るさの違いによって補正度合いが変化してしまう
ことを防ぐことができる。請求項４、１３は、すべての
画素に均等に係数をかけることができるので、明るさを
検出しなくても明るさによって補正度合いが変化しな
い。請求項５、１４は、ホワイトバランスにおける色合
いのずらし量を撮影者が設定できるので、撮影者の意図
した色合いに合わせて撮像が可能である。請求項６、１
５は、特性調整値の再設定が不要である。請求項７、１
６は、撮影時の状況や環境に合わせて、複数使用者、シ
ーン毎の設定を保存することが可能である。

【００２１】請求項８は、複数使用者やシーン毎にあら
かじめ設定し保存した設定を、使用したいとき特性調整
値を選択することができるので、撮影に反映させること
ができ、場合に合わせて設定の有効／無効の切り替えを
おこなうことができる。請求項９、１８は、各色成分を
Ｒ、Ｇ、Ｂとした場合、例えばＲの成分がＧ、Ｂに対し
て高ければ色温度が低いと判断して、低色温度光源での
み赤を強調するなどの設定が可能である。請求項１０
は、各色成分の制御値を調整することで、カラー画像信
号を意図した色合いにずらすことができ、ホワイトバラ
ンスの制御が可能となる。請求項１７は、複数使用者や
シーン毎にあらかじめ設定し保存した設定を、使用した
いとき制御調整値を選択することができるので、撮影に
反映させることができ場合に合わせて設定の有効／無効
の切り替えることができる。請求項１９は、各色成分の
制御値が制御範囲内に収まるように補正されるので、制
御限界を超えることで全体の色合いがおかしくなること
が無い。請求項２０は、１回の撮影に対して、設定の有
効と無効もしくは２種類の調整を施した画像の２枚の画
像を、調整を施す前・後の違いでどのような補正が行わ
れたかを確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のデジタルスチルカメラの
ブロック図である。

【図２】（ａ）は、カラーデジタルスチルカメラに使用
されるＣＣＤカラーフィルタの画素配列の図、（ｂ）は
このカラーフィルタを使用したカラー撮像素子の受光感
度分布を表す図である。

【図３】（ａ）は、一般のＣＣＤの分光感度特性を表す
図、（ｂ）はカメラが要求する理想的な分光特性を表す
図である。

【図４】本発明のホワイトバランスの補正の方法を説明
する図であり、（ａ）は特性値を補正した場合を表す
図、（ｂ）は制御値を補正した場合を表す図である。

【図５】本発明のホワイトバランスの補正の方法を説明
するためのデジタル信号処理回路とその周辺回路のブロ
ック図である。

【図６】本発明のホワイトバランスの補正の方法を説明
するためのデジタル信号処理回路とその周辺回路のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ レンズ、２ 絞り部、３ ＣＣＤ，４ ＣＤＳ、５
Ａ／Ｄ変換器、６フレームメモリ、７ デジタル信号
処理回路、８ 表示部、９ 画像圧縮伸張回路、１０
メモリカード、１１ モータドライバ、１２ ストロ
ボ、１３ タイミング発生器、１４ マイコン、１５
ＯＳＤ、１６ ＥＥＰＲＯＭ、１７ カメラ操作部、１
００ デジタルスチルカメラ本体

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系を介して得られた光信号をカラー
   画像信号に変換して出力するカラー画像撮像手段と、 前記カラー画像信号から各色成分の特性値を出力する特
   性値出力手段と、 前記各色成分の特性値からホワイトバランス制御値を算
   出する制御値算出手段と、 該算出された制御値を設定するホワイトバランス制御値
   設定手段と、 該設定された制御値によりホワイトバランス処理を行う
   ホワイトバランス手段と、を備えるカラー撮像装置にお
   いて、 前記特性値出力手段が出力した特性値を調整する特性値
   調整手段を更に備え、該特性値調整手段によりホワイト
   バランスの特性値を調整することを特徴とするカラー撮
   像装置。
2. 【請求項２】 前記特性値調整手段は、各色成分の特性
   値を加算または減算して色を調整することを特徴とする
   請求項１記載のカラー撮像装置。
3. 【請求項３】 前記特性値調整手段は、明るさ検出手段
   をもち、被写体の明るさによって特性値に加算または減
   算する値を変更して調整することを特徴とする請求項２
   記載のカラー撮像装置。
4. 【請求項４】 前記特性値調整手段は、各色成分の特性
   値に乗算係数を掛けて色を調整することを特徴とする請
   求項１記載のカラー撮像装置。
5. 【請求項５】 前記特性値調整手段の調整値を設定する
   ための特性調整値入力手段を更に備え、撮像者が該特性
   調整値を設定可能としたことを特徴とする請求項１〜４
   記載のカラー撮像装置。
6. 【請求項６】 前記特性調整値の設定を保存する特性調
   整値保存装置を更に備え、該特性調整値を保存可能とし
   たことを特徴とする請求項１〜５記載のカラー撮像装
   置。
7. 【請求項７】 前記特性調整値保存装置は、複数の特性
   調整値の保存が可能なことを特徴とする請求項６記載の
   カラー撮像装置。
8. 【請求項８】 前記複数保存した何れの特性調整値を使
   用するか、または前記特性調整値の有効と無効を切り替
   えるための機能選択装置を更に備え、 前記特性値調整手段の機能を有効／無効の切り替え、若
   しくは前記特性値調整手段が使う特性調整値を選択可能
   としたことを特徴とする請求項１〜７記載のカラー撮像
   装置。
9. 【請求項９】 前記特性値算出手段が算出した各色成分
   の特性値の大小関係を判定する特性値判定手段を更に備
   え、該特性値判定手段の結果により前記特性値調整手段
   が使用する特性調整値を切り替えることを特徴とする請
   求項７記載のカラー撮像装置。
10. 【請求項１０】 光学系を介して得られた光信号をカラ
    ー画像信号に変換して出力するカラー画像撮像手段と、 前記カラー画像信号から各色成分の特性値を出力する特
    性値出力手段と、 前記各色成分の特性値からホワイトバランス制御値を算
    出する制御値算出手段と、 算出された前記制御値を設定するホワイトバランス制御
    値設定手段と、 設定された制御値によりホワイトバランス処理を行うホ
    ワイトバランス手段と、を備えるカラー撮像装置におい
    て、 前記制御値算出手段が出力したホワイトバランス制御値
    を調整する制御値調整手段を更に備え、該制御値調整手
    段により撮像画面から抽出したデータをもとに算出され
    たホワイトバランス制御値を調整することを特徴とする
    カラー撮像装置。
11. 【請求項１１】 前記記制御値調整手段は、各色成分の
    ホワイトバランス制御値を加算または減算して色を調整
    することを特徴とする請求項１０記載のカラー撮像装
    置。
12. 【請求項１２】 前記制御値調整手段は、被写体の明る
    さによって、前記ホワイトバランス制御値に加算または
    減算する値を変更して調整することを特徴とする請求項
    １０〜１１記載のカラー撮像装置。
13. 【請求項１３】 前記制御値調整手段は、各色成分のホ
    ワイトバランス制御値に乗算係数を掛けて色を調整する
    ことを特徴とする請求項９記載のカラー撮像装置。
14. 【請求項１４】 前記制御値調整手段の調整値を設定す
    るための制御調整値入力手段を更に備え、撮像者がホワ
    イトバランス制御調整値を設定可能としたことを特徴と
    する請求項１０〜１３記載のカラー撮像装置。
15. 【請求項１５】 前記制御調整値の設定を保存する制御
    調整値保存装置を更に備え、該制御調整値を保存可能と
    したことを特徴とする請求項１０〜１４記載のカラー撮
    像装置。
16. 【請求項１６】 前記制御調整値保存装置は、複数の制
    御値調整値の保存が可能なことを特徴とする請求項１５
    記載のカラー撮像装置。
17. 【請求項１７】 複数保存した何れの制御調整値を使用
    するか、または制御調整値の有効と無効を切り替えるた
    めの機能選択装置を更に備え、 前記制御値調整手段の機能を有効／無効の切り替え、ま
    たは前記制御値調整手段が使う制御調整値を選択可能と
    したことを特徴とする請求項１０〜１６記載のカラー撮
    像装置。
18. 【請求項１８】 前記制御値算出手段が算出した各色成
    分の制御値の大小関係を判定する制御値判定手段を更に
    備え、該制御値判定手段の結果により前記制御値調整手
    段が使用する制御調整値を切り替えることを特徴とする
    請求項１６記載のカラー撮像装置。
19. 【請求項１９】 ホワイトバランス制御値の設定限界値
    を保存するホワイトバランス制御限界値保存装置を備
    え、前記ホワイトバランス制御値算出手段が算出するホ
    ワイトバランス制御値が制御限界を超えている場合は、
    該制御限界値を前記ホワイトバランス制御限界値保存装
    置に保存することを特徴とする請求項１〜１８記載のカ
    ラー撮像装置。
20. 【請求項２０】 カラー画像撮像手段から出力されるカ
    ラー画像を少なくとも２枚以上保存できる画像記憶装置
    を備え、前記機能選択装置により、前記特性値調整手段
    および前記制御値調整手段の両方、または何れか一方の
    機能を有効にした場合、一度の撮像動作で機能を有効に
    した処理と無効にした処理の両方の処理結果画像または
    複数の調整値を用いた処理結果画像を前記画像記憶装置
    に保存することを特徴とする請求項１〜１９記載のカラ
    ー撮像装置。