(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の出力信号を用いて露出制御信号を作成する露出制御信号作成手段と、
前記露出制御信号に基づいて露出を制御する露出制御手段と、
前記撮像手段の出力信号から被写体の色相に関する情報を検出する検出手段と、
この検出手段の出力に基づいて前記被写体に特定の色成分が多いと判断した場合には前記露出制御手段によって制御される露出が減少するように前記露出制御信号を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段で判断する特定の色成分は緑成分であり、
前記検出手段では、被写体の色相に関する情報として色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙの積算値を出力すると共に、前記補正手段では、前記色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙの積算値の合成ベクトルが色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを直交座標軸とする座標の第３象限内に存在する場合に被写体に緑成分が多いと判断し露出制御手段によって制御される露出が減少するように露出制御信号を補正し、
且つ、前記補正手段では、ワイド側にズームを引いている途中で被写体に緑成分が多いと判断した場合には、露出を、前記緑成分が多いと判断する前の状態のまま保持させることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は撮像装置に関し、自動露出制御（ＡＥ制御）機能を有する撮像装置に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、撮像装置におけるＡＥ制御は、被写体の輝度に関する情報に基づいて行われていた。即ち、被写体を撮像する撮像手段の出力信号から輝度成分を検出して積算し、この輝度信号の積算値が設定値に等しくなるようにアイリスやプリアンプ内のＡＧＣ回路を制御することによって、撮像手段の露出が適正な露出になるよう制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の如く輝度信号に基づいてＡＥ制御を行うのは、被写体の画像全体では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）が同程に存在しこれらを積算すると無彩色になるということを前提にしているためである。ＮＴＳＣ方式では、輝度信号Ｙは下式に基づいて求める。
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ
【０００４】
ところが被写体によっては特定の色成分が多くて単一色に近いような場合があり、かかる場合には上記のような輝度信号に基づく露出制御では露出が適正に制御されないという問題があった。特に、緑成分は被写体として撮像する場合が多く、かかる問題が顕著に表れる。
【０００５】
例えば、木の葉、芝生、草花など緑色のものを背景にして主被写体（人物等）を撮像するような場合、画像中に緑成分が多いため輝度信号の値が小さくなり、その結果人物が逆光であると判断して絞りを過度に開け過ぎてしまい、実際には太陽光があたっている主被写体が露出過大となって白く飛んでしまう。
【０００６】
現実には赤成分や青成分が多い被写体というのは少ないが、緑成分が多い被写体というのは比較的多いため、被写体に緑成分が多い場合について対策することが特に望まれている。
【０００７】
従って本発明は上記従来技術に鑑み、被写体に緑成分等の特定の色成分が多い場合にも適切な露出制御を行うことができるＡＥ制御機能を備えた撮像装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、被写体を撮像する撮像手段と、
この撮像手段の出力信号を用いて露出制御信号を作成する露出制御信号作成手段と、
前記露出制御信号に基づいて露出を制御する露出制御手段と、
前記撮像手段の出力信号から被写体の色相に関する情報を検出する検出手段と、
この検出手段の出力に基づいて前記被写体に特定の色成分が多いと判断した場合には前記露出制御手段によって制御される露出が減少するように前記露出制御信号を補正する補正手段とを有し、
前記補正手段で判断する特定の色成分は緑成分であり、
前記検出手段では、被写体の色相に関する情報として色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙの積算値を出力すると共に、前記補正手段では、前記色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙの積算値の合成ベクトルが色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを直交座標軸とする座標の第３象限内に存在する場合に被写体に緑成分が多いと判断し露出制御手段によって制御される露出が減少するように露出制御信号を補正し、
且つ、前記補正手段では、ワイド側にズームを引いている途中で被写体に緑成分が多いと判断した場合には、露出を、前記緑成分が多いと判断する前の状態のまま保持させることを特徴とする。
【００１７】
従って本発明によれば、緑成分の多い被写体を撮像すると、補正手段では、このときの被写体の色相に関する情報から前記被写体には緑成分が多いと判断し、露出制御手段によって制御される露出が減少するように露出制御信号を補正する。その結果、露出が過大になるのを防止することができる。
【００１８】
また本発明によれば、色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙの積分値の合成ベクトルが座標の第３象限内又は第３象限の特定領域内にある場合に、被写体に緑成分が多いと判断される。
【００２２】
また本発明によれば、ワイド側にズームを引いている途中で被写体に緑成分が多いと判断されると、露出が前の状態に保持され、これによって露出が過大になるのを防止することができる。
【００２３】
また上記第９の発明によれば、画面内のどの領域において特定の色成分が多いと判断されたかに応じて補正量が重み付けされる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図、図２は図１に示す撮像装置の明るさ判断部及び制御部における処理内容を示すフローチャート、図３は図１に示す撮像装置の色相判断部における処理内容を示すフローチャート、図４，図５及び図６は図１に示す撮像装置の色相判断部における色相判断方法を示す説明図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施例に係る撮像装置は、レンズ１２、アイリス１、撮像素子であるＣＣＤ２、ＡＧＣ回路３ａを有するプリアンプ３、Ａ／Ｄ変換回路４、信号処理回路５、信号分離回路８、積算回路６、明るさ判断部７ａと色相判断部７ｂと制御部７ｃとを有するマイコン７、ゲート回路１０、Ｄ／Ａ変換回路１１、及びアイリス１を駆動するアイリスドライバー９を有している。
【００２７】
従って、被写体（図示せず）からの光は、レンズ１２、アイリス１を通ってＣＣＤ２に入力され、このＣＣＤ２によって電気信号に変換される。この電気信号は、プリアンプ３でサンプリング及びゲインコントロールされた後、Ａ／Ｄ変換回路４でディジタル信号ａに変換される。そして、このディジタル信号ａは信号処理回路５と信号分離回路８とに各々入力される。
【００２８】
信号処理回路５では、ディジタル信号ａを処理して、輝度信号と色信号とをミックスしたＹＣ信号（映像信号）を出力する。
【００２９】
一方、信号分離回路８では、ディジタル信号ａを輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙとに分離し、これらを積算回路６へ出力する。積算回路６では信号分離回路８から出力された輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙとを積分するが、このときの積分エリアはゲート回路１０によって設定される。通常のＡＥ制御では、画面中央部のエリアや、画面上部を除いたエリアが積分エリアとなる。
【００３０】
従って積算回路６では、ゲート回路１０で設定された積算エリア（画面中央部のエリア等）内の輝度信号Ｙと色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙとを各々積算し、輝度信号の積算値（Ｙ）と色差信号の積算値（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）とをマイコン７へ出力する。輝度信号の積算値（Ｙ）はマイコン７の明るさ判断部７ａに入力され、色差信号の積算値（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）はマイコン７の色相判断部７ｂに入力される。
【００３１】
明るさ判断部７ａでは、図２のフローチャートに示すように、まずアイリスの位置情報ｅ（図１参照）をアイリス１から入力し（Ｓ１）、更に前述の如く輝度信号の積算値（Ｙ）を積算回路６から入力する（Ｓ２）。続いて、入力したアイリス位置情報ｅ及び輝度信号の積算値（Ｙ）と、マイコン７に保持しているＡＧＣ回路３ａの制御値及びＣＣＤ２の感度値とから被写体の明るさ（ＥＶ値）を算出し、この算出したＥＶ値をマイコン７の制御部７ｃへ出力する（Ｓ３）。
【００３２】
制御部７ｃでは、図２のフローチャートに示すように、明るさ判断部７ａから入力したＥＶ値に基づいて、被写体が通常制御領域内の明るさか否かを判断する（Ｓ４）。通常制御領域外の明るさであれば、別ルーチンによる処理（詳細な説明は省略）を行う（Ｓ５）。
【００３３】
一方、通常制御領域内の明るさであれば、輝度信号の積算値（Ｙ）と明るさの設定値ＳＶとを比較し、輝度信号の積算値（Ｙ）が設定値ＳＶと等しくなるようアイリス１及びＡＧＣ回路３ａを制御（フィードバック制御）する。即ち、輝度信号の積算値（Ｙ）が設定値ＳＶよりも小さければ、露出制御信号であるアイリス制御信号ｃ又はＡＧＣ制御信号ｄ（図１参照）を調整して、輝度信号Ｙを増やす方向にアイリス１又はＡＧＣ回路３ａを制御し（Ｓ７）、逆に輝度信号の積算値（Ｙ）が設定値ＳＶよりも大きければ、アイリス制御信号ｃ又はＡＧＣ制御信号ｄを調整して、輝度信号Ｙを減らす方向にアイリス１又はＡＧＣ回路３ａを制御する（Ｓ８）。なお、アイリス制御信号ｃとＡＧＣ制御信号ｄは、Ｄ／Ａ変換回路１１でアナログ信号に変換された後アイリスドライバー９とＡＧＣ回路３ａとに各々入力される。
【００３４】
そして、色相判断部７ｂでは、被写体の色相に応じてアイリス制御信号ｃ又はＡＧＣ制御信号ｄを補正する。具体的には、図３のフローチャートに示すように、色差信号の積算値（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を積算回路６から入力し（Ｓ１１）、「（Ｒ−Ｙ）≦０  かつ  （Ｂ−Ｙ）≦０」が成り立つか否か、即ち、図４に示す色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを直交座標軸とする座標の第３象限内に（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）の合成ベクトルが存在するか否かを判断することによって被写体に緑成分が多いか否かを判断する。なお図４中には参考のためＲ、Ｇ、Ｂ、Ｃｙ（シアン）、Ｙｅ（黄）、及びＭｇ（マゼンタ）のベクトル位置を示す。
【００３５】
上記の合成ベクトルが第３象限外にある場合には、明るさの設定値ＳＶを標準値に設定する（Ｓ１３）。即ち、明るさの設定値ＳＶに対して何も補正が行われず、従ってアイリス制御信号ｃ及びＡＧＣ制御信号ｄは補正されずにそのまま出力される。一方、上記の合成ベクトルが第３象限内に存在する場合には被写体に緑成分が多いと判断して、明るさの設定値ＳＶを下げるような補正値ｂ（図１参照）を制御部７ｃに出力する。その結果、制御部７ｃでは、補正値ｂに基づいて明るさの設定値ＳＶが下げられ、アイリス制御信号ｃ或るいはＡＧＣ制御信号ｄが下げられる。
【００３６】
かくして、木の葉や芝生など緑色のものを背景にして人物等の主被写体を撮影しても、適正な露出制御を行うことができるため、露出が過大になって主被写体が白く飛んでしまうというような現象を防ぐことができる。
【００３７】
なお、上記の如く（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の合成ベクトルが第３象限内にあるか否かによって被写体に緑成分が多いか否かを判断するような比較的大まかな色相の検出でも十分に実用的であるが、図５又は図６に示すように、より詳細な色相の検出を行うようにしてもよい。
【００３８】
図５に示す検出方法は、第３象限を色の飽和度も加味した複数の領域（図示の場合はＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４の４領域）に分割し、これらの領域の何れに（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の合成ベクトルが存在するかを下記の判断条件（図３のＳ１２の判断条件を下記の判断条件に変える）によって判断し、各領域ごとに補正値ｂの値を変えるという方法である。例えば、合成ベクトルがＡ１領域にある場合には補正値ｂの値を最っとも大きくし、Ａ２領域、Ａ３領域、Ａ４領域の順に補正値ｂの値を小さくしていく。
【００３９】
領域（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４）：（Ｒ−Ｙ）≦０  かつ（Ｂ−Ｙ）≦０
領域（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３）・・・：（Ｒ−Ｙ）≦Ｒ３かつ（Ｂ−Ｙ）≦Ｂ３
領域（Ａ１＋Ａ２）・・・・・・：（Ｒ−Ｙ）≦Ｒ２かつ（Ｂ−Ｙ）≦Ｂ２
領域（Ａ１）・・・・・・・・・：（Ｒ−Ｙ）≦Ｒ１かつ（Ｂ−Ｙ）≦Ｂ１
【００４０】
図６に示す方法は、合成ベクトルが単に第３象限内にあるか否かを判断するのではなく、下記の判断条件（図３のＳ１２の判断条件を下記の判断条件に変える）基づき、第３象限内の特定領域に限定（即ち色相と飽和度を限定）し、当該領域内に合成ベクトルがある場合に補正値ｂを出力するという方法である。
【００４１】
Ｒｍ≦（Ｒ−Ｙ）≦Ｒｎ  かつ  Ｂｍ≦（Ｂ−Ｙ）≦Ｂｎ
【００４２】
以上のように、第３象限を色の飽和度も加味した複数の領域に分割し、又は第３象限内の特定領域に限定することにより、より適切な露出制御を行うことができる。
【００４３】
更には、上記の如く緑の色相が検出された場合には明るさの設定値ＳＶを下げる方向に補正を行うことを基本とした上で、以下の▲１▼〜▲４▼に示すような補正条件を設けてもよい。
【００４４】
▲１▼  輝度によって、補正量を変える。
即ち、被写体の輝度に関する情報（ＥＶ値）から被写体の輝度を判断し、被写体の輝度が高い場合には、屋外で被写体に太陽光があっていることが多いことから、コントラストも高いと考えられるため、補正量を大きくし、逆に輝度が低い場合には、屋内などでの撮影が考えられ、あまりコントラストが高くない場合が多いため、補正量を少なめにする。これによって、より適切な露出制御を行うことができる。
【００４５】
▲２▼  緑成分の量によって補正量を変える。
即ち、緑成分の検出量が多い場合には、被写体の多くの部分が緑の木の葉や芝生など緑色のものによって占められていることが考えられるため、補正量を多めにする。これによっても、より適切な露出制御を行うことができる。
【００４６】
▲３▼  補正するのではなく、前のデータを保持する。
即ち、ズーム操作による撮影の途中で画面内に緑成分が増えた場合には、補正を加えて明るさの設定値ＳＶを変えるのではなく、アイリス制御信号ｃ及びＡＧＣ制御信号ｄの値を前の値に保持して露出を前の状態に保持しても良い。例えば、緑色の葉の中にある白い花を撮影する場合を考える。始めテレ側（望遠）で白い花を撮影し、その後除々にワイド側（広角）に引くと、画面内に緑色の葉の面積が増えてきて輝度信号の値が低下する。このためアイリス１又はＡＧＣ回路３を制御して輝度信号レベルを上げようとする。その結果、ワイド側にいくほど白い花の部分はＣＣＤ２の当該部分が飽和して白く飛んでしまう。そこで、このようにズーム操作をしている途中で緑成分が多いと判断したときには、アイリス制御信号ｃ及びＡＧＣ制御信号ｄの値を前の値に保持し露出を前の状態に保持しても良い。このように制御することによっても、白い花が白く飛んでしまうのを防ぐことができる。
【００４７】
▲４▼  分割測光ＡＥ制御のデータを利用して補正量に重み付けをする。
分割測光ＡＥ制御を行う場合の分割パターン例を図７に示す。この場合、中央のエリア１には人物など主被写体が入ることが多いと考えられるので、一番重みづけを重くしている。その他のエリア２，３，４は背景などが入ると考えられるので順に重み付けを軽くする。エリア５は空が入る可能性が多いため、そのデータを削除するか重み付けを軽くする。
このような分割測光ＡＥ制御を行っている場合、エリア毎に色信号のデータも同時に取り、エリア１に緑成分が多い場合には、補正を少なくし（あるいは補正無し）、周辺のエリア２，３，４に緑成分が多い場合には補正量を多くする。このようにすることによっても、より適切な露出制御を行うことができる。但し、分割の仕方は設計思想によって様々に変わるため、図７に示す分割パターンに限定するものではない。
【００４８】
なお、上記実施例では、色差信号に基づいて被写体に緑成分が多いか否かを判断したが、勿論、これに限定するものではなく、例えばＲ，Ｇ，Ｂの信号に基づき、Ｇの信号レベルが他のＲ，Ｂの信号レベルと比較してある程度以上に大きい場合には、被写体に緑が多いと判断して露出制御信号を補正するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施例では、特に効果の大きい緑の色相に基づく露出制御信号の補正について説明したが、勿論、本発明は他の色相（赤色、青色等）に基づいて露出制御信号を補正する場合にも適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明によれば、被写体の色相に応じて露出制御信号の補正を行うため、被写体の色相にかかわらず適切な露出制御を行うことができる。特に、木の葉や芝生のように緑色のものを背景にして人物等を撮影するような場合のように、被写体に緑成分が多い場合に本発明の効果が特に大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す撮像装置の明るさ判断部及び制御部における処理内容を示すフローチャートである。
【図３】図１に示す撮像装置の色相判断部における処理内容を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す撮像装置の色相判断部における色相の判断方法を示す説明図である。
【図５】図１に示す撮像装置の色相判断部における色相の判断方法を示す説明図である。
【図６】図１に示す撮像装置の色相判断部における色相の判断方法を示す説明図である。
【図７】分割測光を行う場合の分割パターンの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  アイリス
２  ＣＣＤ
３  プリアンプ
３ａ  ＡＧＣ回路
４  Ａ／Ｄ変換回路
５  信号処理回路
６  積算回路
７  マイコン
７ａ  明るさ判断部
７ｂ  色相判断部
７ｃ  制御部
８  信号分離回路
９  アイリスドライバー
１０  ゲート回路
１１  Ｄ／Ａ変換回路
１２  レンズ
Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ  色差信号
（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）  色差信号の積分値
Ｙ  輝度信号
（Ｙ）  輝度信号の積分値
ｂ  補正値
ｃ  アイリス制御信号
ｄ  ＡＧＣ制御信号
【図１】
0003701058.tif 000002
【図２】
0003701058.tif 000003
【図３】
0003701058.tif 000004
【図４】
0003701058.tif 000005
【図５】
0003701058.tif 000006
【図６】
0003701058.tif 000007
【図７】
0003701058.tif 000008