(57)【要約】【課題】ストロボ発光時の２光源下でのホワイトバランス制御において、ストロボ発光量と被写体距離による被写体の輝度変化率から、適正なホワイトバランス制御を行う。【解決手段】ストロボ発光時の２光源下でのホワイトバランス制御において、ストロボのコンデンサ電圧Ｖstを用いて検出された発光量による被写体の輝度変化率と、フォーカスレンズ駆動装置１７を制御するＣＰＵ１５により検出されたフォーカス合焦距離、つまり被写体距離による被写体の輝度変化率との算出結果により、補正率を算出する。算出された補正率に基づいて、適正なホワイトバランス制御を行うことができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストロボ光を発光可能なデジタルカメラにおけるホワイトバランス制御において、ストロボ光の発光量を検出する発光量検出手段と、被写体までの距離を検出する距離検出手段と、前記発光量検出手段を用いて検出された発光量の大きさと、前記距離検出手段を用いて検出された距離に応じて、被写体の輝度変化率を算出する輝度変化率算出手段と、前記輝度変化率により、ホワイトバランスの補正を行う手段とを具備することを特徴とするホワイトバランス制御装置。
【請求項２】
前記発光量検出手段は、ストロボのコンデンサの電圧を基に発光量を検出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項３】
前記発光量検出手段は、ストロボ発光時間を制御する制御回路より発光量を検出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項４】
前記距離検出手段は、レンズのフォーカス情報を基に距離を検出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項５】
前記輝度変化率に基づいて、ストロボ発光時の被写体に対してのホワイトバランスで算出された色信号にかけるゲインと、光源をストロボ光とした時のホワイトバランスの色信号にかけるゲインを補正し、適したゲインを算出することにより、ホワイトバランス制御を行うことを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項６】
前記輝度変化率に基づいて、ストロボ未発光の被写体に対してのホワイトバランスで算出された色信号にかけるゲインと、光源をストロボ光とした時のホワイトバランスの色信号にかけるゲインを補正し、適したゲインを算出することにより、ホワイトバランス制御を行うことを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項７】
前記輝度変化率算出手段として、前記発光量検出手段を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、前記距離検出手段を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との平均により算出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項８】
前記輝度変化率算出手段として、前記発光量検出手段を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、前記距離検出手段を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との乗算により算出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【請求項９】
前記輝度変化率算出手段として、前記発光量検出手段を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、前記距離検出手段を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との加算により算出することを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホワイトバランス制御装置に関し、特に例えばデジタルカメラに適用され、ストロボ発光による撮影においてのホワイトバランス制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ストロボ発光時のホワイトバランス制御は、通常光源に加えてストロボ光の２光源下での補正になるため制御が困難である。
【０００３】
太陽光などの自然光源下でホワイトバランスを合わせ込んだ場合、ストロボ光の影響の大きいエリアについてはストロボ光の青白さが残り不自然な撮影画像となることがある。
【０００４】
ストロボ発光による撮影においてのホワイトバランスの制御方法の一例が特許文献１に開示されている。この従来技術では、ストロボ発光前と後での被写体輝度の増加分をある閾値と比較し、閾値より大きい場合は、ストロボ光の色温度としてホワイトバランス制御を行う。また、閾値より小さい場合は、ストロボ光未到達と判断して被写体の画像信号に基づいてホワイトバランス制御を行う内容である。
【特許文献１】特開２０００−３０８０６９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術においては、ストロボ発光前と後での被写体輝度の増加分をある閾値と比較し、閾値より大きい場合は、ストロボ光の色温度としてホワイトバランス制御を行う。また、閾値より小さい場合は、ストロボ光未到達と判断して被写体の画像信号に基づいてホワイトバランス制御を行う。つまり、輝度差の閾値に対する大小でホワイトバランスをストロボ光と通常光とで切換制御しているのみである為、通常光源に加えてストロボ光の２光源下での補正では、必ずしも精度の良い適正なホワイトバランス制御が行われるとは限らない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するもので、簡単な構成で通常光源に加えてストロボ光の２光源下の撮影でも、適正にホワイトバランス制御を行うことが出来るホワイトバランス制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、ストロボ光を発光可能なデジタルカメラにおけるホワイトバランス制御において、ストロボ光の発光量を検出する発光量検出手段（Ｓ１１５）と、被写体までの距離を検出する距離検出手段（Ｓ１１６）と、前記発光量検出手段を用いて検出された発光量の大きさと、前記距離検出手段を用いて検出された距離に応じて、被写体の輝度変化率を算出することにより、ホワイトバランスの補正を行う手段（Ｓ１１９〜Ｓ１２１）を備えるホワイトバランス制御装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、発光量検出手段（Ｓ１１５）として、ストロボのコンデンサの電圧を基に検出した発光量を用いるホワイトバランス制御装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、発光量検出手段（Ｓ１１５）として、ストロボ発光時間を制御する制御回路より検出した発光量を用いるホワイトバランス制御装置である。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、距離検出手段（Ｓ１１６）として、レンズのフォーカス情報を基に検出した被写体距離を用いるホワイトバランス制御装置である。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体の輝度変化率に基づいて、ストロボ発光時の被写体に対してのホワイトバランスで算出された色信号にかけるゲインと、光源をストロボ光とした時のホワイトバランスの色信号にかけるゲインを補正し、適したゲインを算出するホワイトバランス制御装置である。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体の輝度変化率に基づいて、ストロボ未発光の被写体に対してのホワイトバランスで算出された色信号にかけるゲインと、光源をストロボ光とした時のホワイトバランスの色信号にかけるゲインを補正し、適したゲインを算出するホワイトバランス制御装置である。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体の輝度変化率算出手段（Ｓ１１９）として、発光量検出手段（Ｓ１１５）を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、距離検出手段（Ｓ１１６）を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との平均により算出するホワイトバランス制御装置である。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体の輝度変化率算出手段（Ｓ３０１）として、発光量検出手段（Ｓ１１５）を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、距離検出手段（Ｓ１１６）を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との乗算により算出するホワイトバランス制御装置である。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１記載の発明において、被写体の輝度変化率算出手段（Ｓ４０１）として、発光量検出手段（Ｓ１１５）を用いて検出された発光量の大きさによる被写体の輝度変化率と、距離検出手段（Ｓ１１６）を用いて検出された距離による被写体の輝度変化率との加算により算出するホワイトバランス制御装置である。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、本発明によれば、ストロボ発光時の２光源下でのホワイトバランス制御において、ストロボ発光量による被写体の輝度変化率と被写体距離による被写体の輝度変化率との算出結果より、適正なホワイトバランス制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施例を説明する。図１はデジタルカメラのブロック図である。本実施例のデジタルカメラは、フォーカスレンズ１１、フォーカスレンズ駆動装置１７、ＣＣＤ１２、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ変換回路１３、ＷＢ（ホワイトバランス）処理／信号処理回路１４、ＣＰＵ１５、画像圧縮／伸張処理部１６、ストロボ回路，コンデンサ１８、ストロボコンデンサ電圧のＡＤ変換回路１９、メモリ２０、メモリカード２１、ビデオエンコーダ回路２２を備えて構成されている。
【００１８】
ＣＣＤ１２は、フォーカスレンズ１１を介して入射した光をアナログ電気信号に変換する。
【００１９】
ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ変換回路１３は、ＣＣＤ１２の出力信号をサンプリングしレベル調整してアナログ映像信号を生成し、更にデジタル画像データに変換する。
【００２０】
ＷＢ処理／信号処理回路１４では、ＡＤ変換回路１３によるデジタル画像データを基に、色分離を行い３つの色信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号を作成する。そして、本実施例では、３つの色信号を用いて色温度検出を行い色温度制御によってそれぞれに対してゲイン調整が行われる。色温度検出とは、一画面分の色信号から色温度に変換したものである。ＷＢ処理とは、撮影された光源下において、白の被写体が白に写るように制御する処理である。このＷＢ処理を自動で行う処理がＡＷＢ（ａｕｔｏ  ｗｈｉｔｅ  ｂａｌａｎｃｅ、オートホワイトバランス）処理と呼ばれ、色温度が変わった場合にもその色温度でホワイトバランスがとれるように制御する。また、ＷＢ処理とは、本実施例では、色信号であるＲ、Ｇ、Ｂ信号にそれぞれゲインをかけ、撮影画面の中の無彩色部分を検出しその無彩色部分のＲ、Ｇ、Ｂ信号のレベルが一定になるようにする。無彩色とは、白、灰色、黒のことであり、色がついておらず明るさが異なるだけである。そして、ＡＷＢで算出されたゲインをメモリ２０に格納する。ストロボ光の発光量による被写体の輝度変化率と被写体までの距離による被写体の輝度変化率との計算結果により、ＷＢの補正を行う。そして、信号処理回路で、処理された画像データを画像圧縮／伸張処理回路１６で圧縮してメモリカード２１に記録すると共にビデオエンコーダ２２でビデオ信号に変換し、図示略したテレビモニターに表示する。
【００２１】
ＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ駆動装置１７、ＷＢ処理／信号処理回路１４、画像圧縮／伸張処理回路１６、ストロボ回路１８に接続され、制御を行う。
【００２２】
ビデオエンコーダ回路２２は、メモリカードに記録されたデジタル圧縮画像信号を画像圧縮／伸張処理回路１６で伸張してデジタル画像信号を作成し、ビデオ信号に変換し、図示略したテレビモニターに表示する。
【００２３】
図２、図３に示すフローチャートに基づいて、図１のＣＰＵ１５の動作を中心にホワイトバランスの制御方法を説明する。
【００２４】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１５によりシャッターボタン（図示略）が押されたか否かを判別する。すなわち、シャッターボタンが押されるとステップＳ１０３に進み、前回撮影時の色信号及びＷＢ補正値が初期化される。
【００２５】
ステップＳ１０４で、プリ露光が行われる。
【００２６】
ステップＳ１０５で、１画面分の平均輝度評価値Ｙ１を算出する。
【００２７】
ステップＳ１０６で、平均輝度評価値Ｙ１がストロボ発光が必要か否かの閾値Ｙthより低いか否かを判別する。そして、閾値Ｙthより高い場合は、ストロボ発光は不要と判断され、ステップＳ１０７へ進み、本露光量を算出し、Ｓ１０８で本露光を行う。そして、Ｓ１０９では、ＷＢ処理／信号処理回路１４にてオートホワイトバランス処理と信号処理を行い、Ｓ１１０では、画像圧縮／伸張処理回路１６にて画像を圧縮してメモリカード２１に記録する。その後、シャッターボタンが押されるか否かの待機状態となる。また、ステップＳ１０６で、平均輝度評価値Ｙ１が閾値Ｙthより低い場合は、図３のステップＳ１１１に進み、ストロボのプリ発光、プリ露光が行われる。
【００２８】
ステップＳ１１２で、本露光量、ストロボ本発光量を算出する。
【００２９】
ステップＳ１１３で、本露光、ストロボ本発光を行う。
【００３０】
ステップＳ１１４で、オートホワイトバランス処理が行われ、色温度が変わった場合にもその色温度でホワイトバランスがとれるよう最適化された色信号に補正をかけるゲインＲawb,Ｇawb,Ｂawbを算出し、メモリ２０に格納する。
【００３１】
ステップＳ１１５で、ストロボコンデンサ電圧のＡＤ変換回路１９により、コンデンサ電圧Ｖstを取得する。また、発光する前は、コンデンサ電圧は満電圧とし、残電圧をＶstとする。従って、満電圧とＶstとの差の大小でストロボ発光量が分かる。なお、本実施例では、コンデンサ電圧Ｖstを取得し、ストロボ発光量を検出しているが、ステップＳ１１２のストロボ発光時間を制御するＣＰＵ１５より発光量を検出することも可能である。つまり、ストロボのプリ発光により算出された発光時間に基づいて発光量が変わる。
【００３２】
ステップＳ１１６で、フォーカスレンズ１１にてフォーカス制御された被写体に合焦したフォーカス情報より、距離情報af_posを取得する。なお、フォーカスレンズは自動または手動によって被写体に合焦しているものとする。
【００３３】
ステップＳ１１７で、ステップＳ１１５で取得したストロボのコンデンサ電圧Ｖstと発光量を用いて、算出された発光量による被写体の輝度変化率st_ratioを表す図４に基づいて、発光量による被写体の輝度変化率st_ratioを算出する。
【００３４】
ステップＳ１１８で、ステップＳ１１６で取得した距離情報af_posを用いて、算出された距離による被写体の輝度変化率af_ratioを表す図５に基づいて、距離による被写体の輝度変化率af_ratioを算出する。
【００３５】
ステップＳ１１９で、ゲインの補正率ratioを算出する。すなわち、ステップＳ１１７で算出したst_ratioと、ステップＳ１１８で算出したaf_ratioを用いて、st_ratio×Ａ と af_ratio×Ｋの平均値を補正率 ratio の値として設定する。Ａ，Ｋは所定の係数とする。
【００３６】
ステップＳ１２０で、ステップＳ１１９で算出した補正率ratio、及び光源をストロボ光とした時のホワイトバランスが最適となる色信号に補正をかけるゲインＲst_wb,Ｇst_wb,Ｂst_wbを用いて、ステップＳ１１４でのオートホワイトバランス処理で算出されたＲawb,Ｇawb,Ｂawbが次の数式１に従って補正され、ホワイトバランスが最適となる色信号に補正をかけるゲインであるＲ、Ｇ、Ｂを作成する。
【００３７】
【数１】
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ステップＳ１２１で、ＷＢ処理／信号処理回路１４にて信号処理が行われる。
【００３８】
ステップＳ１２２で、画像圧縮／伸張処理回路１６にて画像圧縮処理が行われ、メモリカード２１に記録する。その後、シャッターボタンが押されるか否かの待機状態となる。
【００３９】
図４は、ストロボコンデンサ電圧Ｖstを用いて、ストロボ発光量による被写体の輝度変化率st_ratioを表す図であり、メモリ２０にテーブルとして記憶している。コンデンサ電圧Ｖst、すなわち、残電圧が小さいほど輝度変化率が大きくなる。
【００４０】
図５は、フォーカスレンズ１１にてフォーカス制御された被写体に合焦したフォーカス情報より、取得した距離情報af_posを用いて、距離による被写体の輝度変化率af_ratioを表す図であり、メモリ２０にテーブルとして記憶している。
【００４１】
図６、図７に基づき、本発明の第２の実施例を説明する。
【００４２】
図６、図７と図２、図３との違いとして、図６、図７では、ステップＳ２０１が追加、ステップＳ１１４が削除、ステップＳ２０２が変更となり、その他は、図２、図３と同じ内容である。また、図１のデジタルカメラのブロック図と、図４のストロボ発光量による被写体の輝度変化率st_ratioを表す図と、図５の距離による被写体の輝度変化率af_ratioを表す図は共通である。すなわち、図３のステップＳ１１４のオートホワイトバランス処理により、Ｒawb,Ｇawb,Ｂawbを算出するステップを図６のように、ストロボ発光前のステップＳ２０１にて行いＲawb1,Ｇawb1,Ｂawb1を算出する。そして、ステップＳ２０２では、Ｒawb＝Ｃ×Ｒawb1、Ｇawb＝Ｄ×Ｇawb1、Ｂawb＝Ｅ×Ｂawb1となるように、Ｃ，Ｄ，Ｅの所定の係数を設定し、ステップＳ１１９で算出した補正率ratio、及び光源をストロボ光とした時のホワイトバランスが最適となる色信号に補正をかけるゲインＲst_wb,Ｇst_wb,Ｂst_wbを用いて、ステップＳ２０１でのオートホワイトバランス処理で算出されたＲawb1,Ｇawb1,Ｂawb1が次の数式２に従って補正され、ホワイトバランスが最適となる色信号に補正をかけるゲインであるＲ、Ｇ、Ｂを作成する。
【００４３】
【数２】
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図８、図９に基づき、本発明の第３の実施例を説明する。
【００４４】
図８、図９と図２、図３との違いとして、図８、図９では、ステップＳ３０１が変更となり、その他は、図２、図３と同じ内容である。また、図１のデジタルカメラのブロック図と、図４のストロボ発光量による被写体の輝度変化率st_ratioを表す図と、図５の距離による被写体の輝度変化率af_ratioを表す図は共通である。すなわち、ステップＳ３０１では、ステップＳ１１７で算出したst_ratioと、ステップＳ１１８で算出したaf_ratioを用いて、st_ratio×Ｆと af_ratio×Ｍの乗算値を補正率 ratio の値として設定する。Ｆ，Ｍは所定の係数とし、ステップＳ１１９のＡ，Ｋの値とは異なる。
【００４５】
図１０に基づき、本発明の第４の実施例を説明する。
【００４６】
図３のステップＳ１１９では、st_ratio×Ａ と af_ratio×Ｋの平均値を補正率 ratio の値として設定したが、図１０のステップＳ４０１で示すように、ステップＳ１１９をst_ratio×Ｈ と af_ratio×Ｉの加算値を補正率 ratio の値として設定することも可能である。Ｈ，Ｉは所定の係数とし、ステップＳ１１９のＡ，Ｋの値とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例である構成を示すデジタルカメラのブロック図である。
【図２】本発明の図１実施例の動作の第１実施例の一部を示すフロー図である。
【図３】本発明の図２の続きの一部を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施例のストロボ発光量による被写体の輝度変化率を表す図である。
【図５】本発明の実施例の距離による被写体の輝度変化率を表す図である。
【図６】本発明の図１実施例の動作の第２実施例の一部を示すフロー図である。
【図７】本発明の図６の続きの一部を示すフロー図である。
【図８】本発明の図１実施例の動作の第３実施例の一部を示すフロー図である。
【図９】本発明の図８の続きの一部を示すフロー図である。
【図１０】本発明の図１実施例の動作の第４実施例の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４８】
１１：フォーカスレンズ
１２：ＣＣＤ
１３：ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ変換回路
１４：ＷＢ（ホワイトバランス）処理／信号処理回路
１５：ＣＰＵ
１６：画像圧縮／伸張処理回路
１７：フォーカスレンズ駆動装置
１８：ストロボ回路，コンデンサ
１９：ストロボコンデンサ電圧のＡＤ変換回路
２０：メモリ
２１：メモリカード
２２：ビデオエンコーダ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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