JP2004215166A - ホワイトバランスの機能を有する電子カメラ - Google Patents
ホワイトバランスの機能を有する電子カメラ Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明は、プリセットホワイトバランスを自由なタイミングで簡単に実施するための技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の電子カメラは、次のような撮像部、外光測色部、操作部材、測色演算部、およびホワイトバランス調整部を備える。すなわち、撮像部は、撮影レンズを透過した光を撮像し、カラーの画像データを生成する。外光測色部は、撮影レンズを介さずに外光を測色する。操作部材は、ユーザーから外光の測色タイミングの指示を受け付ける。測色演算部は、測色タイミングにおける外光測色部の測色結果を取得し、測色結果を無彩色に近づける色利得値を求め、色利得値を記憶する。ホワイトバランス調整部は、測色演算部に記録される色利得値を用いて、画像データのホワイトバランス調整を実施する。
【選択図】 図４
【解決手段】本発明の電子カメラは、次のような撮像部、外光測色部、操作部材、測色演算部、およびホワイトバランス調整部を備える。すなわち、撮像部は、撮影レンズを透過した光を撮像し、カラーの画像データを生成する。外光測色部は、撮影レンズを介さずに外光を測色する。操作部材は、ユーザーから外光の測色タイミングの指示を受け付ける。測色演算部は、測色タイミングにおける外光測色部の測色結果を取得し、測色結果を無彩色に近づける色利得値を求め、色利得値を記憶する。ホワイトバランス調整部は、測色演算部に記録される色利得値を用いて、画像データのホワイトバランス調整を実施する。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリセットホワイトバランスの機能を有する電子カメラに関する。
なお、本願のプリセットホワイトバランスは、『本撮影とは別タイミングで光源色などを測色し、その測色結果を基準に本撮影のホワイトバランスを決定する機能』を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラにおいて、プリセットホワイトバランス（マニュアルホワイトバランスともいう）という機能が知られている。このプリセットホワイトバランスは、白紙や無彩色被写体などの予備撮影時の色情報を基準にして、本撮影時のホワイトバランスを決定するモードである。このようなプリセットホワイトバランスとして、下記の特許文献１が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５６８６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現行の電子カメラでは、次のような手順でプリセットホワイトバランスが実施されている。
（１）ユーザーは、電子カメラで白い被写体を撮影する（予備撮影）。
（２）電子カメラ内において、予備撮影された画像データは、本撮影と同様に画像処理が実施され、記録媒体に圧縮記録される。
（３）ユーザーは、電子カメラのメニュー画面を操作して、記録媒体中の画像ファイルの中から、予備撮影した画像データを選択する。
（４）電子カメラは、選択された画像データのホワイトバランスデータを取得し、本撮影時のホワイトバランス調整に使用する。
【０００５】
このような数段階に及ぶ操作手順からも分かるように、現行のプリセットホワイトバランスは手間がかかる。そのため、プリセットホワイトバランスの操作のたびに、ユーザーは撮影の流れを一々中断しなければならず、電子カメラの操作性を大きく損なうという問題点があった。
【０００６】
また、数段階の操作手順を必要とする上、もともと使用頻度の少ない機能であるため、なかなか操作に習熟できない。そのため、いざというときにプリセットホワイトバランスを操作できないという問題が懸念される。
【０００７】
そこで、本発明では、プリセットホワイトバランスを簡単な操作で実施するための技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
《請求項１》
請求項１の電子カメラは、撮像部、外光測色部、操作部材、測色演算部、およびホワイトバランス調整部を備える。
撮像部は、撮影レンズを透過した光を撮像し、カラーの画像データを生成する。
外光測色部は、撮影レンズを介さずに外光を測色する。
操作部材は、ユーザーから外光の測色タイミングの指示を受け付ける。
測色演算部は、測色タイミングに同期して外光測色部の測色結果を取得し、測色結果を無彩色に近づける色利得値を求め、色利得値を記憶する。
ホワイトバランス調整部は、測色演算部に記録される色利得値を用いて、画像データのホワイトバランス調整を実施する。
【０００９】
《請求項２》
請求項２の電子カメラは、請求項１に記載の電子カメラにおいて、測色演算部が、撮像部と外光測色部の分光特性の違いを補正データとして保持している。測色演算部は、この補正データに従って、ホワイトバランス調整に生じる誤差を補正する。
【００１０】
《請求項３》
請求項３の電子カメラは、請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、測色演算部は、『外光の測色結果』と『その測色結果に基づいて実施されるホワイトバランス調整の適否』との対応関係を記憶している。測色演算部は、この対応関係に照合して外光測色部の測色結果が不適切である場合、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１１】
《請求項４》
請求項４の電子カメラは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、撮像部に入射する光の輝度を測定するＴＴＬ測光部を備える。測色演算部は、外光測色部で受光する外光の輝度と、撮像部に入射する光の輝度とを比較する。その結果、双方の輝度の違いが所定の閾値以上である場合、測色演算部は、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１２】
《請求項５》
請求項５の電子カメラは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、撮像部に入射する光を測色するＴＴＬ測色部を備える。測色演算部は、外光測色部で受光する外光の測色結果と、撮像部における測色結果とを比較する。その結果、双方の測色結果の違いが所定の閾値以上である場合、測色演算部は、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１３】
《請求項６》
請求項６の電子カメラは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、測色演算部は、外光測色部から外光の測色結果を複数取得して、複数の測色結果の平均値を求める。測色演算部は、この平均値に基づいてホワイトバランス調整用の色利得値を求める。
以下、本発明について説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明にかかる電子カメラの実施形態を説明する。
【００１５】
［本実施形態の構成説明］
図１は、本実施形態の電子カメラ１１の構成を示す概略図である。
図１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には撮像素子１３の撮像面が配置される。電子カメラ１１の筐体前面には、斜め上方を向いた外光測色部Ａが配置される。この外光測色部Ａは、拡散板１５Ａ，ＩＲカットフィルタ１６Ａ、および測色センサ１７Ａを備えて構成される。（なお、外光測色部Ａの代わりに、被写体方向を向いた外光測色部Ｂを配置してもよい。）
また、電子カメラ１１の筐体背面には、操作部材１８および表示部１９が設けられる。さらに、電子カメラ１１のファインダブロックには、ＴＴＬ測光部２０が配置される。
【００１６】
図２は、電子カメラ１１の信号処理系統を示す機能ブロック図である。
図２において、撮像素子１３から出力される画像データは、Ａ／Ｄ変換部２１においてデジタル化された後、信号処理部２２において欠陥画素補正や黒レベル補正などの信号処理が施される。その後、画像データは、ホワイトバランス調整部２３においてホワイトバランス調整が施され、画像メモリ２４にバッファ記憶される。この画像メモリ２４にはバス２５が接続される。
このバス２５には、色補間などを行う画像処理部、画像データを圧縮する画像圧縮部、圧縮後の画像データをメモリカード２８ａに記録する記録部２８、システムコントロール用のマイクロプロセッサ２９、および表示部１９なども接続される。
このマイクロプロセッサ２９には、外光測色部Ａ、操作部材１８、ＴＴＬ測光部２０、レリーズ釦３０，および不揮発メモリ２９ａが接続される。
【００１７】
［発明との対応関係］
以下、発明と本実施形態との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項記載の撮像部は、撮像素子１３およびＡ／Ｄ変換部２１に対応する。
請求項記載の外光測色部は、外光測色部Ａに対応する。
請求項記載の操作部材は、操作部材１８に対応する。
請求項記載の測色演算部は、マイクロプロセッサ２９および不揮発メモリ２９ａに対応する。
請求項記載のホワイトバランス調整部は、ホワイトバランス調整部２３に対応する。
請求項記載のＴＴＬ測光部は、ＴＴＬ測光部２０に対応する。
請求項記載のＴＴＬ測色部は、ＴＴＬ測光部２０の測色機能に対応する。
請求項記載の「補正データ」は、不揮発メモリ２９ａに格納される色変換マトリクスＭに対応する。
請求項記載の「対応関係」は、不揮発メモリ２９ａに格納されるテーブルデータＴに対応する。
【００１８】
［プリセットホワイトバランスの事前準備］
本実施形態の動作説明に先立って、不揮発メモリ２９ａに予め格納される色変換マトリクスＭおよびテーブルデータＴの設計手法について説明する。
まず、無彩色の階調パターンなどを種々の光源ｉ（太陽、蛍光灯、電球など）で照明して、外光測色部Ａの測色結果Ｓｉ＝（Ｒｉｓ，Ｇｉｓ，Ｂｉｓ）と、撮像素子１３の平均出力Ｅｉ＝（Ｒｉｅ，Ｇｉｅ，Ｂｉｅ）とをそれぞれ求める。
このように求めた多数の測定データに基づいて、下記の評価値Ｄを最小とする色変換マトリクスＭの要素ｍ１１〜ｍ３３を決定する。
【数１】
このように決定された色変換マトリクスＭは、後述するプリセットホワイトバランスに使用するため、不揮発メモリ２９ａに格納される。
続いて、この色変換マトリクスＭを使用して、光源ｉごとに下記の偏差Ｄｉを計算する。
【数２】
この偏差Ｄｉは、測色結果Ｓｉに基づくホワイトバランス調整の適否を示す値である。この偏差Ｄｉと、測色結果Ｓｉの色度座標（Ｒｉｓ／Ｇｉｓ，Ｂｉｓ／Ｇｉｓ）とを関係づけることにより、テーブルデータＴが作成される。このテーブルデータＴは、後述するプリセットホワイトバランスに使用するため、不揮発メモリ２９ａに格納される。
【００１９】
図３は、このように作成されるテーブルデータＴの一例を示す図である。このテーブルデータＴは、後の判断処理を簡略化できるよう、偏差Ｄｉを段階評価した数値０〜１０が記録されている。
【００２０】
［本実施形態の動作説明］
続いて、本実施形態の動作を説明する。図４は、電子カメラ１１が実施するプリセットホワイトバランス処理を示す流れ図である。以下、この図４に示すステップ番号に沿って説明する。
【００２１】
ステップＳ１： マイクロプロセッサ２９は、ユーザーによって予め選択設定されたホワイトバランスモードを判別する。
プリセットホワイトバランスモードが設定されている場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ２に動作を移行する。
一方、その他のホワイトバランスモード（オートホワイトバランスモードや光源選択モードなど）が選択設定されている場合、マイクロプロセッサ２９は、該当するホワイトバランスモードの処理ルーチンに動作を移行する。
【００２２】
ステップＳ２： マイクロプロセッサ２９は、前回のプリセットホワイトバランスで使用した色利得値を不揮発メモリ２９ａから読み出し、ホワイトバランス調整部２３の内部レジスタに初期値としてセットする。
【００２３】
ステップＳ３： マイクロプロセッサ２９は、操作部材１８のスイッチ状態を判別する。
ここで、操作部材１８が押圧されている場合、マイクロプロセッサ２９は、ユーザーから外光の測色タイミングが指示されたと判断し、ステップＳ４に動作を移行する。
一方、操作部材１８が押圧されていない場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ４以降の測色動作を実施せず、ステップＳ１１に動作を移す。
【００２４】
ステップＳ４： 外光測色部Ａに入射する外光は、拡散板１５Ａの拡散作用によって平均化され、光源色を反映した外光となる。この外光は、ＩＲカットフィルタ１６Ａによって赤外線が除去された後、測色センサ１７Ａに入射する。この測色センサ１７Ａは、ＲＧＢ３色の測色値Ｒｓ，Ｇｓ、Ｂｓを、測色結果Ｓとして出力する。
マイクロプロセッサ２９は、この測色結果Ｓ＝（Ｒｓ，Ｇｓ、Ｂｓ）をデータ取得し、マイクロプロセッサ２９内の内部メモリに記憶する。
【００２５】
ステップＳ５： マイクロプロセッサ２９は、操作部材１８の押圧状態が解除されたか否かを判定する。
操作部材１８の押圧状態が継続している場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ４に動作を戻し、外光の測色動作を再び繰り返す。この動作により、操作部材１８の押圧期間中に、複数の測色結果Ｓが内部メモリに順次蓄積される。
一方、操作部材１８の押圧が解除された場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ６に動作を移行する。
【００２６】
ステップＳ６： 操作部材１８の１回の押圧期間にわたる複数の測色結果Ｓを平均化する。
【００２７】
ステップＳ７： マイクロプロセッサ２９は、平均化した測色結果Ｓの色度座標（Ｒｓ／Ｇｓ，Ｂｓ／Ｇｓ）を、不揮発メモリ２９ａ内のテーブルデータＴに照合し、偏差Ｄｉの評価値を得る。
この評価値が所定の許容値（例えば４）以内の場合、今回の測色結果Ｓはプリセットホワイトバランスに適していると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ９に動作を移行する。
一方、この評価値が所定の許容値（例えば４）を超えた場合、今回の測色結果Ｓはプリセットホワイトバランスに不適切であると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ８に動作を移行する。
【００２８】
ステップＳ８： このステップＳ８は、外光の測色結果Ｓが不適切と判断されたケースである。この場合、マイクロプロセッサ２９は『外光がホワイトバランス調整に適さない旨』の警告を表示部１９に表示する。続いて、マイクロプロセッサ２９は、今回の測色結果Ｓに基づくホワイトバランス調整を中止するため、ステップＳ３に動作を戻す。
【００２９】
ステップＳ９： マイクロプロセッサ２９は、不揮発メモリ２９ａ内の色変換マトリクスＭを読み出し、下式の計算を実行する。
【数３】
この計算により、測色結果Ｓ＝（Ｒｓ，Ｇｓ、Ｂｓ）は補正され、撮像素子の分光特性に合わせた測色結果Ｅ＝（Ｒｅ，Ｇｅ、Ｂｅ）に変換される。マイクロプロセッサ２９は、この測色結果Ｅを内部メモリに蓄積する。
【００３０】
ステップＳ１０： 本実施形態では、後述するように、レリーズ操作を行うまでの期間、操作部材１８を何度でも押圧操作（プリセット）することができる。
そこで、ステップＳ１０では、マイクロプロセッサ２９が、現在の押圧操作（プリセット）が２回目以降であるか否かを判定する。
ここで、現在の押圧操作が２回目以降の場合、マイクロプロセッサ２９は、複数回分の測色結果Ｅを加重平均するため、ステップＳ１１に動作を移行する。
一方、押圧操作が１回目の場合、ステップＳ１２に動作を移行する。
【００３１】
ステップＳ１１： マイクロプロセッサ２９は、内部メモリに記憶される各回の測色結果Ｅを読み出し、各回の測色結果Ｅごとに輝度Ｙを求める。
Ｙ＝０．３Ｒｅ＋０．６Ｇｅ＋０．１Ｂｅ ・・・式４
なお、この式４の係数値は、撮像素子１３（または外光測色部Ａ）のＲＧＢ成分の比視感度の比率に準じて決定することが好ましい。
マイクロプロセッサ２９は、各測光結果Ｅの輝度Ｙを重み係数として、各測色結果ＥのＲＧＢ色成分を加重平均する。
この加重平均により、各回の測色結果Ｅを反映した総合的な測色結果が算出される。マイクロプロセッサ２９は、この総合的な測色結果を測色結果Ｅに代入して、ステップＳ１２に動作を移行する。
【００３２】
ステップＳ１２： マイクロプロセッサ２９は、測色結果Ｅ＝（Ｒｅ，Ｇｅ、Ｂｅ）を無彩色に近づける色利得値を算出する。下式は、このような色利得値の算出式の一例である。
Ｒ利得値＝Ｇｅ／Ｒｅ
Ｂ利得値＝Ｇｅ／Ｂｅ ・・・式５
マイクロプロセッサ２９は、求めた色利得値をホワイトバランス調整部２３に伝達する。ホワイトバランス調整部２３は、内部レジスタに保持する古い色利得値を、この最新の色利得値に書き換える。
また、マイクロプロセッサ２９は、求めた色利得値を次回のプリセットホワイトバランスの初期値に使用できるよう、不揮発メモリ２９ａ内の古い色利得値を最新の色利得値に書き換える。
【００３３】
ステップＳ１３： マイクロプロセッサ２９は、レリーズ釦３０が操作（全押し）されたか否かを判定する。
ここで、レリーズ釦３０が操作された場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ１４の撮像動作に移行する。
一方、レリーズ釦３０が操作されていない場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ３に動作を戻す。この動作により、レリーズ操作を行うまでの期間、測色動作（プリセット）を複数回にわたって実行することができる。
【００３４】
ステップＳ１４： マイクロプロセッサ２９は、ＴＴＬ測光部２０の測光輝度に基づいて露出条件を決定する。マイクロプロセッサ２９は、ミラーアップ後、この露出条件に従って撮像素子１３を駆動制御する。
【００３５】
ステップＳ１５： マイクロプロセッサ２９は、『ＴＴＬ測光部２０の測光輝度』と『測色結果Ｅの輝度Ｙ』との輝度差を求める。
さらに、マイクロプロセッサ２９は、『ＴＴＬ測光部２０の測色結果』と『測色結果Ｅ』の色度差を求める
【００３６】
ステップＳ１６： マイクロプロセッサ２９は、輝度差および色度差をそれぞれ大小判別する。
ここで、輝度差が許容値Ｔｈ１以上か、あるいは色度差が許容値Ｔｈ２以上の場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ１７に動作を移行する。
一方、輝度差が許容値Ｔｈ１内に収まり、かつ色度差が許容値Ｔｈ２内に収まる場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ１８に動作を移行する。
なお、ここでの許容値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、プリセットホワイトバランス調整の失敗率がユーザーの許容する範囲に収まるように決定することが好ましい。
【００３７】
ステップＳ１７： このステップＳ１７では、外光の測色結果Ｅの輝度または色度が現実の撮像画像とかけ離れているため、プリセットホワイトバランス調整に不適切であると判断される。この場合、マイクロプロセッサ２９は、『外光がホワイトバランス調整に適さない旨』の警告を表示部１９に表示する。続いて、マイクロプロセッサ２９は、プリセットホワイトバランスを中止して、オートホワイトバランスの処理を実行する。なお、オートホワイトバランスの動作については公知であるため、ここでの説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１８： このステップＳ１８では、外光の測色結果Ｅの輝度または色度が撮像画像と極端に違わないため、プリセットホワイトバランス調整に支障なしと判断できる。この場合、ホワイトバランス調整部２３は、内部レジスタの色利得値に従って、撮像された画像データにホワイトバランス調整を施す。
上述した動作の後、ホワイトバランス調整された画像データは、色補間処理や画像圧縮処理を経て、記録部２８によってメモリカード２８ａに記録される。
【００３９】
［本実施形態の効果など］
本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａを備えるので、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式の測色動作に比べて、測色タイミングの制約が少ない。したがって、従来例よりも自由なタイミングで測色動作を実行できる。
【００４０】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａを備えるので、従来例の予備撮影が必要なく、予備撮影された画像の処理動作や記録動作を省くことができる。
【００４１】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、従来例とは異なり、予備撮影された画像データを記録する必要がない。そのため、メモリカード２８ａの空き容量を不必要に消費しない。
【００４２】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、プリセット専用の操作部材１８を備えるので、ユーザーは外光測色部Ａを適当な方向に向けて操作部材１８を押圧するだけの簡易操作で、測色動作を実行することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、補正データである色変換マトリクスＭを使用して、外光測色部Ａの測色結果を、撮像素子１３の分光特性に合わせて補正する。したがって、外光測色部Ａと撮像素子の分光特性の違いに起因するホワイトバランス調整の誤差を適切に補正することができる。その結果、撮像素子１３とは別の測色手段を使用しながらも、高精度なプリセットホワイトバランス調整を実現できる。
【００４４】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、テーブルデータＴに『外光の測色結果』と『その測色結果に基づいて実施されるホワイトバランス調整の適否』との対応関係を予め記憶する。そのため、このテーブルデータＴに測色結果を照合することにより、測色結果がホワイトバランスに適しているか否かを即座に判定することができる。その結果、特定色に偏った外光を基準にしたホワイトバランス調整を未然に警告または防止することが可能になる。
【００４５】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａで受光する外光の輝度と、撮像素子１３に入射する輝度（ＴＴＬ測光輝度）とを比較することにより、プリセットホワイトバランスの適否を決定している。その結果、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００４６】
その上、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａの測色結果と、撮像素子１３に入射する光の測色結果とを比較することにより、プリセットホワイトバランスの適否を決定している。その結果、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、複数の測色結果Ｓを取得し、その平均値を計算する。このように平均化された測色結果Ｓはノイズが少なく、高精度なプリセットホワイトバランス調整が可能になる。
【００４８】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、操作部材１８の操作期間にわたって、複数の測色結果Ｓを継続的に取得する。したがって、ユーザーは操作部材１８の操作期間を変更することにより、測色結果Ｓのサンプル数をコントロールすることができる。その結果、暗い環境下において、操作部材１８の操作期間を引き延ばして、測色結果のノイズを強力に低減するといった動作が簡単に行える。
【００４９】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、複数回のプリセット操作に応じて、各回の測色結果を輝度値の重みで加重平均する。そのため、カクテル照明や、窓辺（太陽光と室内光の混合）のような複雑な照明条件において、多点測色を実施することが可能になる。さらに、多点の測色結果を輝度の重みで加重平均することにより、複数光源の光量バランスを考慮した適切な測色結果を得ることができる。その結果、複数光源下におけるプリセットホワイトバランスの精度を一段と高めることが可能になる。
【００５０】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａが被写体方向の斜め上方を向いている。したがって、被写体の上方に存在する光源光を適切に測色することが可能になり、適切なプリセットホワイトバランスを実施できる可能性が高くなる。
【００５１】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａに代えて外光測色部Ｂを使用することにより、被写体からの光をダイレクトに測色することも可能になる。この場合も適切なプリセットホワイトバランスを実施できる可能性が高くなる。
【００５２】
［本実施形態の補足事項］
なお、上述した実施形態では一眼レフタイプの電子カメラについて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、コンパクトタイプの電子カメラに本発明を適用してもよい。
【００５３】
このようなコンパクトタイプの電子カメラでは、モニタ表示用、ＡＦ制御用、または露出制御用といった用途の画像データ（以下『モニタ画像』という）を定期的に撮像する。この場合、『モニタ画像の平均輝度』と『外光の測色結果の輝度換算値』の比較により、プリセットホワイトバランスの適否を判断することができる。このような適否判断により、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００５４】
また、『モニタ画像の平均色』と『外光の測色結果』の比較により、プリセットホワイトバランスの適否を判断することもできる。このような適否判断により、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００５５】
さらに、上述した実施形態において、操作部材１８の操作を検出すると、その他のホワイトバランスモードをプリセットホワイトバランスモードに強制的に切り換える手段を設けてもよい。この場合、プリセットホワイトバランスモード以外のモード状態においても、操作部材１８の操作によって即座に外光測色を開始し、かつプリセットホワイトバランスをそのまま実行することが可能になる。その結果、プリセットホワイトバランスの操作を一段と簡単にすることができる。
【００５６】
なお、このような強制的なモード変更を行った場合は、１回または所定回の本撮影の後（または所定時間の経過の後）、元のホワイトバランスモードに復帰させることが好ましい。このようなカメラ側の動作により、ユーザーは撮影意図に合わせてプリセットホワイトバランスを随時に使用することが非常に簡単になる。
【００５７】
また、複数回の測色動作によってフリッカを検出することもできる。このフリッカの程度が大きい場合（明暗振幅が所定の閾値よりも大きいなど）には、外光によるプリセットホワイトバランス調整を中止するか警告することが好ましい。また、このフリッカ（例えば明暗周期など）から蛍光灯照明などを識別して、蛍光灯照明に合わせたホワイトバランス調整を実施してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の電子カメラは、外光測色部を備えるので、ＴＴＬ測色などに比べて測色タイミングの制約が少なく、より自由なタイミングで測色動作を実行できる。さらに、本発明の電子カメラは、プリセット測色用の操作部材を備える。そのため、ユーザーは外光測色部を適当な方向に向けた状態で操作部材を操作するだけで、手軽に測色動作を実行することができる。
このようにして、本発明の電子カメラでは、プリセットホワイトバランスを簡単な操作でいつでも実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の電子カメラ１１の構成を示す概略図である。
【図２】電子カメラ１１の信号処理系統を示す機能ブロック図である。
【図３】テーブルデータＴの一例を示す図である。
【図４】プリセットホワイトバランス処理の流れ図である。
【符号の説明】
Ａ 外光測色部
Ｂ 外光測色部
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１３ 撮像素子
１５Ａ 拡散板
１６Ａ ＩＲカットフィルタ
１７Ａ 測色センサ
１８ 操作部材
１９ 表示部
２０ ＴＴＬ測光部
２１ Ａ／Ｄ変換部
２３ ホワイトバランス調整部
２４ 画像メモリ
２５ バス
２９ マイクロプロセッサ
２９ａ 不揮発メモリ
３０ レリーズ釦
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリセットホワイトバランスの機能を有する電子カメラに関する。
なお、本願のプリセットホワイトバランスは、『本撮影とは別タイミングで光源色などを測色し、その測色結果を基準に本撮影のホワイトバランスを決定する機能』を意味する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラにおいて、プリセットホワイトバランス（マニュアルホワイトバランスともいう）という機能が知られている。このプリセットホワイトバランスは、白紙や無彩色被写体などの予備撮影時の色情報を基準にして、本撮影時のホワイトバランスを決定するモードである。このようなプリセットホワイトバランスとして、下記の特許文献１が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１５６８６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現行の電子カメラでは、次のような手順でプリセットホワイトバランスが実施されている。
（１）ユーザーは、電子カメラで白い被写体を撮影する（予備撮影）。
（２）電子カメラ内において、予備撮影された画像データは、本撮影と同様に画像処理が実施され、記録媒体に圧縮記録される。
（３）ユーザーは、電子カメラのメニュー画面を操作して、記録媒体中の画像ファイルの中から、予備撮影した画像データを選択する。
（４）電子カメラは、選択された画像データのホワイトバランスデータを取得し、本撮影時のホワイトバランス調整に使用する。
【０００５】
このような数段階に及ぶ操作手順からも分かるように、現行のプリセットホワイトバランスは手間がかかる。そのため、プリセットホワイトバランスの操作のたびに、ユーザーは撮影の流れを一々中断しなければならず、電子カメラの操作性を大きく損なうという問題点があった。
【０００６】
また、数段階の操作手順を必要とする上、もともと使用頻度の少ない機能であるため、なかなか操作に習熟できない。そのため、いざというときにプリセットホワイトバランスを操作できないという問題が懸念される。
【０００７】
そこで、本発明では、プリセットホワイトバランスを簡単な操作で実施するための技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
《請求項１》
請求項１の電子カメラは、撮像部、外光測色部、操作部材、測色演算部、およびホワイトバランス調整部を備える。
撮像部は、撮影レンズを透過した光を撮像し、カラーの画像データを生成する。
外光測色部は、撮影レンズを介さずに外光を測色する。
操作部材は、ユーザーから外光の測色タイミングの指示を受け付ける。
測色演算部は、測色タイミングに同期して外光測色部の測色結果を取得し、測色結果を無彩色に近づける色利得値を求め、色利得値を記憶する。
ホワイトバランス調整部は、測色演算部に記録される色利得値を用いて、画像データのホワイトバランス調整を実施する。
【０００９】
《請求項２》
請求項２の電子カメラは、請求項１に記載の電子カメラにおいて、測色演算部が、撮像部と外光測色部の分光特性の違いを補正データとして保持している。測色演算部は、この補正データに従って、ホワイトバランス調整に生じる誤差を補正する。
【００１０】
《請求項３》
請求項３の電子カメラは、請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、測色演算部は、『外光の測色結果』と『その測色結果に基づいて実施されるホワイトバランス調整の適否』との対応関係を記憶している。測色演算部は、この対応関係に照合して外光測色部の測色結果が不適切である場合、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１１】
《請求項４》
請求項４の電子カメラは、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、撮像部に入射する光の輝度を測定するＴＴＬ測光部を備える。測色演算部は、外光測色部で受光する外光の輝度と、撮像部に入射する光の輝度とを比較する。その結果、双方の輝度の違いが所定の閾値以上である場合、測色演算部は、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１２】
《請求項５》
請求項５の電子カメラは、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、撮像部に入射する光を測色するＴＴＬ測色部を備える。測色演算部は、外光測色部で受光する外光の測色結果と、撮像部における測色結果とを比較する。その結果、双方の測色結果の違いが所定の閾値以上である場合、測色演算部は、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する。
【００１３】
《請求項６》
請求項６の電子カメラは、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、測色演算部は、外光測色部から外光の測色結果を複数取得して、複数の測色結果の平均値を求める。測色演算部は、この平均値に基づいてホワイトバランス調整用の色利得値を求める。
以下、本発明について説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明にかかる電子カメラの実施形態を説明する。
【００１５】
［本実施形態の構成説明］
図１は、本実施形態の電子カメラ１１の構成を示す概略図である。
図１において、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間には撮像素子１３の撮像面が配置される。電子カメラ１１の筐体前面には、斜め上方を向いた外光測色部Ａが配置される。この外光測色部Ａは、拡散板１５Ａ，ＩＲカットフィルタ１６Ａ、および測色センサ１７Ａを備えて構成される。（なお、外光測色部Ａの代わりに、被写体方向を向いた外光測色部Ｂを配置してもよい。）
また、電子カメラ１１の筐体背面には、操作部材１８および表示部１９が設けられる。さらに、電子カメラ１１のファインダブロックには、ＴＴＬ測光部２０が配置される。
【００１６】
図２は、電子カメラ１１の信号処理系統を示す機能ブロック図である。
図２において、撮像素子１３から出力される画像データは、Ａ／Ｄ変換部２１においてデジタル化された後、信号処理部２２において欠陥画素補正や黒レベル補正などの信号処理が施される。その後、画像データは、ホワイトバランス調整部２３においてホワイトバランス調整が施され、画像メモリ２４にバッファ記憶される。この画像メモリ２４にはバス２５が接続される。
このバス２５には、色補間などを行う画像処理部、画像データを圧縮する画像圧縮部、圧縮後の画像データをメモリカード２８ａに記録する記録部２８、システムコントロール用のマイクロプロセッサ２９、および表示部１９なども接続される。
このマイクロプロセッサ２９には、外光測色部Ａ、操作部材１８、ＴＴＬ測光部２０、レリーズ釦３０，および不揮発メモリ２９ａが接続される。
【００１７】
［発明との対応関係］
以下、発明と本実施形態との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
請求項記載の撮像部は、撮像素子１３およびＡ／Ｄ変換部２１に対応する。
請求項記載の外光測色部は、外光測色部Ａに対応する。
請求項記載の操作部材は、操作部材１８に対応する。
請求項記載の測色演算部は、マイクロプロセッサ２９および不揮発メモリ２９ａに対応する。
請求項記載のホワイトバランス調整部は、ホワイトバランス調整部２３に対応する。
請求項記載のＴＴＬ測光部は、ＴＴＬ測光部２０に対応する。
請求項記載のＴＴＬ測色部は、ＴＴＬ測光部２０の測色機能に対応する。
請求項記載の「補正データ」は、不揮発メモリ２９ａに格納される色変換マトリクスＭに対応する。
請求項記載の「対応関係」は、不揮発メモリ２９ａに格納されるテーブルデータＴに対応する。
【００１８】
［プリセットホワイトバランスの事前準備］
本実施形態の動作説明に先立って、不揮発メモリ２９ａに予め格納される色変換マトリクスＭおよびテーブルデータＴの設計手法について説明する。
まず、無彩色の階調パターンなどを種々の光源ｉ（太陽、蛍光灯、電球など）で照明して、外光測色部Ａの測色結果Ｓｉ＝（Ｒｉｓ，Ｇｉｓ，Ｂｉｓ）と、撮像素子１３の平均出力Ｅｉ＝（Ｒｉｅ，Ｇｉｅ，Ｂｉｅ）とをそれぞれ求める。
このように求めた多数の測定データに基づいて、下記の評価値Ｄを最小とする色変換マトリクスＭの要素ｍ１１〜ｍ３３を決定する。
【数１】
続いて、この色変換マトリクスＭを使用して、光源ｉごとに下記の偏差Ｄｉを計算する。
【数２】
【００１９】
図３は、このように作成されるテーブルデータＴの一例を示す図である。このテーブルデータＴは、後の判断処理を簡略化できるよう、偏差Ｄｉを段階評価した数値０〜１０が記録されている。
【００２０】
［本実施形態の動作説明］
続いて、本実施形態の動作を説明する。図４は、電子カメラ１１が実施するプリセットホワイトバランス処理を示す流れ図である。以下、この図４に示すステップ番号に沿って説明する。
【００２１】
ステップＳ１： マイクロプロセッサ２９は、ユーザーによって予め選択設定されたホワイトバランスモードを判別する。
プリセットホワイトバランスモードが設定されている場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ２に動作を移行する。
一方、その他のホワイトバランスモード（オートホワイトバランスモードや光源選択モードなど）が選択設定されている場合、マイクロプロセッサ２９は、該当するホワイトバランスモードの処理ルーチンに動作を移行する。
【００２２】
ステップＳ２： マイクロプロセッサ２９は、前回のプリセットホワイトバランスで使用した色利得値を不揮発メモリ２９ａから読み出し、ホワイトバランス調整部２３の内部レジスタに初期値としてセットする。
【００２３】
ステップＳ３： マイクロプロセッサ２９は、操作部材１８のスイッチ状態を判別する。
ここで、操作部材１８が押圧されている場合、マイクロプロセッサ２９は、ユーザーから外光の測色タイミングが指示されたと判断し、ステップＳ４に動作を移行する。
一方、操作部材１８が押圧されていない場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ４以降の測色動作を実施せず、ステップＳ１１に動作を移す。
【００２４】
ステップＳ４： 外光測色部Ａに入射する外光は、拡散板１５Ａの拡散作用によって平均化され、光源色を反映した外光となる。この外光は、ＩＲカットフィルタ１６Ａによって赤外線が除去された後、測色センサ１７Ａに入射する。この測色センサ１７Ａは、ＲＧＢ３色の測色値Ｒｓ，Ｇｓ、Ｂｓを、測色結果Ｓとして出力する。
マイクロプロセッサ２９は、この測色結果Ｓ＝（Ｒｓ，Ｇｓ、Ｂｓ）をデータ取得し、マイクロプロセッサ２９内の内部メモリに記憶する。
【００２５】
ステップＳ５： マイクロプロセッサ２９は、操作部材１８の押圧状態が解除されたか否かを判定する。
操作部材１８の押圧状態が継続している場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ４に動作を戻し、外光の測色動作を再び繰り返す。この動作により、操作部材１８の押圧期間中に、複数の測色結果Ｓが内部メモリに順次蓄積される。
一方、操作部材１８の押圧が解除された場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ６に動作を移行する。
【００２６】
ステップＳ６： 操作部材１８の１回の押圧期間にわたる複数の測色結果Ｓを平均化する。
【００２７】
ステップＳ７： マイクロプロセッサ２９は、平均化した測色結果Ｓの色度座標（Ｒｓ／Ｇｓ，Ｂｓ／Ｇｓ）を、不揮発メモリ２９ａ内のテーブルデータＴに照合し、偏差Ｄｉの評価値を得る。
この評価値が所定の許容値（例えば４）以内の場合、今回の測色結果Ｓはプリセットホワイトバランスに適していると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ９に動作を移行する。
一方、この評価値が所定の許容値（例えば４）を超えた場合、今回の測色結果Ｓはプリセットホワイトバランスに不適切であると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ８に動作を移行する。
【００２８】
ステップＳ８： このステップＳ８は、外光の測色結果Ｓが不適切と判断されたケースである。この場合、マイクロプロセッサ２９は『外光がホワイトバランス調整に適さない旨』の警告を表示部１９に表示する。続いて、マイクロプロセッサ２９は、今回の測色結果Ｓに基づくホワイトバランス調整を中止するため、ステップＳ３に動作を戻す。
【００２９】
ステップＳ９： マイクロプロセッサ２９は、不揮発メモリ２９ａ内の色変換マトリクスＭを読み出し、下式の計算を実行する。
【数３】
【００３０】
ステップＳ１０： 本実施形態では、後述するように、レリーズ操作を行うまでの期間、操作部材１８を何度でも押圧操作（プリセット）することができる。
そこで、ステップＳ１０では、マイクロプロセッサ２９が、現在の押圧操作（プリセット）が２回目以降であるか否かを判定する。
ここで、現在の押圧操作が２回目以降の場合、マイクロプロセッサ２９は、複数回分の測色結果Ｅを加重平均するため、ステップＳ１１に動作を移行する。
一方、押圧操作が１回目の場合、ステップＳ１２に動作を移行する。
【００３１】
ステップＳ１１： マイクロプロセッサ２９は、内部メモリに記憶される各回の測色結果Ｅを読み出し、各回の測色結果Ｅごとに輝度Ｙを求める。
Ｙ＝０．３Ｒｅ＋０．６Ｇｅ＋０．１Ｂｅ ・・・式４
なお、この式４の係数値は、撮像素子１３（または外光測色部Ａ）のＲＧＢ成分の比視感度の比率に準じて決定することが好ましい。
マイクロプロセッサ２９は、各測光結果Ｅの輝度Ｙを重み係数として、各測色結果ＥのＲＧＢ色成分を加重平均する。
この加重平均により、各回の測色結果Ｅを反映した総合的な測色結果が算出される。マイクロプロセッサ２９は、この総合的な測色結果を測色結果Ｅに代入して、ステップＳ１２に動作を移行する。
【００３２】
ステップＳ１２： マイクロプロセッサ２９は、測色結果Ｅ＝（Ｒｅ，Ｇｅ、Ｂｅ）を無彩色に近づける色利得値を算出する。下式は、このような色利得値の算出式の一例である。
Ｒ利得値＝Ｇｅ／Ｒｅ
Ｂ利得値＝Ｇｅ／Ｂｅ ・・・式５
マイクロプロセッサ２９は、求めた色利得値をホワイトバランス調整部２３に伝達する。ホワイトバランス調整部２３は、内部レジスタに保持する古い色利得値を、この最新の色利得値に書き換える。
また、マイクロプロセッサ２９は、求めた色利得値を次回のプリセットホワイトバランスの初期値に使用できるよう、不揮発メモリ２９ａ内の古い色利得値を最新の色利得値に書き換える。
【００３３】
ステップＳ１３： マイクロプロセッサ２９は、レリーズ釦３０が操作（全押し）されたか否かを判定する。
ここで、レリーズ釦３０が操作された場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ１４の撮像動作に移行する。
一方、レリーズ釦３０が操作されていない場合、マイクロプロセッサ２９はステップＳ３に動作を戻す。この動作により、レリーズ操作を行うまでの期間、測色動作（プリセット）を複数回にわたって実行することができる。
【００３４】
ステップＳ１４： マイクロプロセッサ２９は、ＴＴＬ測光部２０の測光輝度に基づいて露出条件を決定する。マイクロプロセッサ２９は、ミラーアップ後、この露出条件に従って撮像素子１３を駆動制御する。
【００３５】
ステップＳ１５： マイクロプロセッサ２９は、『ＴＴＬ測光部２０の測光輝度』と『測色結果Ｅの輝度Ｙ』との輝度差を求める。
さらに、マイクロプロセッサ２９は、『ＴＴＬ測光部２０の測色結果』と『測色結果Ｅ』の色度差を求める
【００３６】
ステップＳ１６： マイクロプロセッサ２９は、輝度差および色度差をそれぞれ大小判別する。
ここで、輝度差が許容値Ｔｈ１以上か、あるいは色度差が許容値Ｔｈ２以上の場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ１７に動作を移行する。
一方、輝度差が許容値Ｔｈ１内に収まり、かつ色度差が許容値Ｔｈ２内に収まる場合、マイクロプロセッサ２９は、ステップＳ１８に動作を移行する。
なお、ここでの許容値Ｔｈ１，Ｔｈ２は、プリセットホワイトバランス調整の失敗率がユーザーの許容する範囲に収まるように決定することが好ましい。
【００３７】
ステップＳ１７： このステップＳ１７では、外光の測色結果Ｅの輝度または色度が現実の撮像画像とかけ離れているため、プリセットホワイトバランス調整に不適切であると判断される。この場合、マイクロプロセッサ２９は、『外光がホワイトバランス調整に適さない旨』の警告を表示部１９に表示する。続いて、マイクロプロセッサ２９は、プリセットホワイトバランスを中止して、オートホワイトバランスの処理を実行する。なお、オートホワイトバランスの動作については公知であるため、ここでの説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１８： このステップＳ１８では、外光の測色結果Ｅの輝度または色度が撮像画像と極端に違わないため、プリセットホワイトバランス調整に支障なしと判断できる。この場合、ホワイトバランス調整部２３は、内部レジスタの色利得値に従って、撮像された画像データにホワイトバランス調整を施す。
上述した動作の後、ホワイトバランス調整された画像データは、色補間処理や画像圧縮処理を経て、記録部２８によってメモリカード２８ａに記録される。
【００３９】
［本実施形態の効果など］
本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａを備えるので、ＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式の測色動作に比べて、測色タイミングの制約が少ない。したがって、従来例よりも自由なタイミングで測色動作を実行できる。
【００４０】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａを備えるので、従来例の予備撮影が必要なく、予備撮影された画像の処理動作や記録動作を省くことができる。
【００４１】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、従来例とは異なり、予備撮影された画像データを記録する必要がない。そのため、メモリカード２８ａの空き容量を不必要に消費しない。
【００４２】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、プリセット専用の操作部材１８を備えるので、ユーザーは外光測色部Ａを適当な方向に向けて操作部材１８を押圧するだけの簡易操作で、測色動作を実行することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、補正データである色変換マトリクスＭを使用して、外光測色部Ａの測色結果を、撮像素子１３の分光特性に合わせて補正する。したがって、外光測色部Ａと撮像素子の分光特性の違いに起因するホワイトバランス調整の誤差を適切に補正することができる。その結果、撮像素子１３とは別の測色手段を使用しながらも、高精度なプリセットホワイトバランス調整を実現できる。
【００４４】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、テーブルデータＴに『外光の測色結果』と『その測色結果に基づいて実施されるホワイトバランス調整の適否』との対応関係を予め記憶する。そのため、このテーブルデータＴに測色結果を照合することにより、測色結果がホワイトバランスに適しているか否かを即座に判定することができる。その結果、特定色に偏った外光を基準にしたホワイトバランス調整を未然に警告または防止することが可能になる。
【００４５】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａで受光する外光の輝度と、撮像素子１３に入射する輝度（ＴＴＬ測光輝度）とを比較することにより、プリセットホワイトバランスの適否を決定している。その結果、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００４６】
その上、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａの測色結果と、撮像素子１３に入射する光の測色結果とを比較することにより、プリセットホワイトバランスの適否を決定している。その結果、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００４７】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、複数の測色結果Ｓを取得し、その平均値を計算する。このように平均化された測色結果Ｓはノイズが少なく、高精度なプリセットホワイトバランス調整が可能になる。
【００４８】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、操作部材１８の操作期間にわたって、複数の測色結果Ｓを継続的に取得する。したがって、ユーザーは操作部材１８の操作期間を変更することにより、測色結果Ｓのサンプル数をコントロールすることができる。その結果、暗い環境下において、操作部材１８の操作期間を引き延ばして、測色結果のノイズを強力に低減するといった動作が簡単に行える。
【００４９】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、複数回のプリセット操作に応じて、各回の測色結果を輝度値の重みで加重平均する。そのため、カクテル照明や、窓辺（太陽光と室内光の混合）のような複雑な照明条件において、多点測色を実施することが可能になる。さらに、多点の測色結果を輝度の重みで加重平均することにより、複数光源の光量バランスを考慮した適切な測色結果を得ることができる。その結果、複数光源下におけるプリセットホワイトバランスの精度を一段と高めることが可能になる。
【００５０】
さらに、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａが被写体方向の斜め上方を向いている。したがって、被写体の上方に存在する光源光を適切に測色することが可能になり、適切なプリセットホワイトバランスを実施できる可能性が高くなる。
【００５１】
また、本実施形態の電子カメラ１１は、外光測色部Ａに代えて外光測色部Ｂを使用することにより、被写体からの光をダイレクトに測色することも可能になる。この場合も適切なプリセットホワイトバランスを実施できる可能性が高くなる。
【００５２】
［本実施形態の補足事項］
なお、上述した実施形態では一眼レフタイプの電子カメラについて説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、コンパクトタイプの電子カメラに本発明を適用してもよい。
【００５３】
このようなコンパクトタイプの電子カメラでは、モニタ表示用、ＡＦ制御用、または露出制御用といった用途の画像データ（以下『モニタ画像』という）を定期的に撮像する。この場合、『モニタ画像の平均輝度』と『外光の測色結果の輝度換算値』の比較により、プリセットホワイトバランスの適否を判断することができる。このような適否判断により、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００５４】
また、『モニタ画像の平均色』と『外光の測色結果』の比較により、プリセットホワイトバランスの適否を判断することもできる。このような適否判断により、撮像する被写体像と極端にかけ離れた外光を基準にして、ホワイトバランス調整を実施するといった事態を警告または防止することが可能になる。
【００５５】
さらに、上述した実施形態において、操作部材１８の操作を検出すると、その他のホワイトバランスモードをプリセットホワイトバランスモードに強制的に切り換える手段を設けてもよい。この場合、プリセットホワイトバランスモード以外のモード状態においても、操作部材１８の操作によって即座に外光測色を開始し、かつプリセットホワイトバランスをそのまま実行することが可能になる。その結果、プリセットホワイトバランスの操作を一段と簡単にすることができる。
【００５６】
なお、このような強制的なモード変更を行った場合は、１回または所定回の本撮影の後（または所定時間の経過の後）、元のホワイトバランスモードに復帰させることが好ましい。このようなカメラ側の動作により、ユーザーは撮影意図に合わせてプリセットホワイトバランスを随時に使用することが非常に簡単になる。
【００５７】
また、複数回の測色動作によってフリッカを検出することもできる。このフリッカの程度が大きい場合（明暗振幅が所定の閾値よりも大きいなど）には、外光によるプリセットホワイトバランス調整を中止するか警告することが好ましい。また、このフリッカ（例えば明暗周期など）から蛍光灯照明などを識別して、蛍光灯照明に合わせたホワイトバランス調整を実施してもよい。
【００５８】
【発明の効果】
本発明の電子カメラは、外光測色部を備えるので、ＴＴＬ測色などに比べて測色タイミングの制約が少なく、より自由なタイミングで測色動作を実行できる。さらに、本発明の電子カメラは、プリセット測色用の操作部材を備える。そのため、ユーザーは外光測色部を適当な方向に向けた状態で操作部材を操作するだけで、手軽に測色動作を実行することができる。
このようにして、本発明の電子カメラでは、プリセットホワイトバランスを簡単な操作でいつでも実施することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の電子カメラ１１の構成を示す概略図である。
【図２】電子カメラ１１の信号処理系統を示す機能ブロック図である。
【図３】テーブルデータＴの一例を示す図である。
【図４】プリセットホワイトバランス処理の流れ図である。
【符号の説明】
Ａ 外光測色部
Ｂ 外光測色部
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１３ 撮像素子
１５Ａ 拡散板
１６Ａ ＩＲカットフィルタ
１７Ａ 測色センサ
１８ 操作部材
１９ 表示部
２０ ＴＴＬ測光部
２１ Ａ／Ｄ変換部
２３ ホワイトバランス調整部
２４ 画像メモリ
２５ バス
２９ マイクロプロセッサ
２９ａ 不揮発メモリ
３０ レリーズ釦
Claims (6)
- 撮影レンズを透過した光を撮像し、カラーの画像データを生成する撮像部と、
前記撮影レンズを介さずに外光を測色する外光測色部と、
ユーザーから前記外光の測色タイミングの指示を受け付ける操作部材と、
前記測色タイミングに同期して前記外光測色部の測色結果を取得し、前記測色結果を無彩色に近づける色利得値を求め、前記色利得値を記憶する測色演算部と、
前記測色演算部に記録される前記色利得値を用いて、前記画像データのホワイトバランス調整を実施するホワイトバランス調整部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記測色演算部は、
前記撮像部と前記外光測色部の分光特性の違いを補正データとして保持し、前記補正データに従って前記ホワイトバランス調整の誤差を補正する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記測色演算部は、
『外光の測色結果』と『その測色結果に基づいて実施されるホワイトバランス調整の適否』との対応関係を予め記憶し、
前記対応関係に照合して前記外光測色部の前記測色結果が不適切である場合、『前記外光に基づく前記ホワイトバランス調整の中止』および／または『前記外光が前記ホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記撮像部に入射する光の輝度を測定するＴＴＬ測光部を備え
前記測色演算部は、
前記外光測色部で受光する前記外光の輝度と、前記撮像部に入射する光の輝度とを比較し、双方の輝度差が所定の閾値以上の場合、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記撮像部に入射する光を測色するＴＴＬ測色部を備え
前記測色演算部は、
前記外光測色部で受光する前記外光の測色結果と、前記撮像部に入射する光の測色結果とを比較し、双方の測色結果の差が所定の閾値以上の場合、『外光に基づくホワイトバランス調整の中止』および／または『外光がホワイトバランス調整に適さない旨の警告』を実施する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記測色演算部は、
前記外光測色部から前記外光の測色結果を複数取得し、前記複数の測色結果の平均値を求め、前記測色結果の平均値に基づいてホワイトバランス調整用の色利得値を求める
ことを特徴とする電子カメラ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003002211A JP4135503B2 (ja) | 2003-01-08 | 2003-01-08 | ホワイトバランスの機能を有する電子カメラ |
| US10/739,224 US7432961B2 (en) | 2003-01-08 | 2003-12-19 | Electronic camera having white balance function |
Applications Claiming Priority (1)
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