(57)【要約】【課題】  光源の分光特性、撮像レンズの分光透過率特性等に影響されずに簡易に高精度なホワイトバランスを行うホワイトバランス装置及びプログラムを実現する。【解決手段】  測光処理を行い（Ｓ１）、プリズム回折格子１７によって波長毎に分光された光をセンサアレイ１８等を介して取得された分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）を取得する（Ｓ２）。そして、取得した分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）から３刺激値、色度座標の算出を行い（Ｓ３〜Ｓ５）、該算出された色度座標から色温度、黒体輻射軌跡との偏差Δｕｖを求める（Ｓ６）。そして、該求めた偏差Δｕｖが許容範囲内か否かを判断し（Ｓ７）、許容範囲内と判断すると該求めた色温度を元に、撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスを行う（Ｓ８）。  一方、偏差Δｕｖが許容範囲内でないと判断すると、色温度測定が失敗した旨のエラー表示を行う。【選択図】  図５
2006054679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像信号を取得する取得手段と、
入射された光源を波長毎に分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する分光取得手段と、
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスを行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とするホワイトバランス装置。
【請求項２】
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布から３刺激値を算出する刺激算出手段と、
前記刺激算出手段により算出された３刺激値から色度座標を算出する座標算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス制御手段は、
前記座標算出手段により算出された色度座標に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御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装置。
【請求項３】
前記刺激算出手段は、
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布と等色関数とから３刺激値を算出することを特徴する請求項２記載のホワイトバランス装置。
【請求項４】
前記座標算出手段により算出された色度座標から色温度を算出する色温度算出手段を備え、
前記ホワイトバランス制御手段は、
前記色温度算出手段により算出された色温度に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御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３記載のホワイトバランス装置。
【請求項５】
前記色温度算出手段は、
前記座標算出手段により算出された色度座標と、黒体輻射軌跡に対応する色温度ととから、該色度座標に対応する色温度を算出することを特徴とする請求項４記載の撮影装置。
【請求項６】
前記取得手段により取得された撮像信号の画像を表示手段に表示させる表示制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のホワイトバランス装置。
【請求項７】
前記表示制御手段は、
取得手段により取得された撮像信号の画像を前記表示手段に表示させるとともに色度図及び該色度図上に前記座標算出手段により算出された色度座標を表示させることを特徴とする請求項６記載のホワイトバランス装置。
【請求項８】
前記表示制御手段は、
ＲＧＢ表色系の色度図、ＸＹＺ表色系の色度図、ＵＶＷ表色系のＵＶ色度図のうち１つを表示させることを特徴とする請求項７記載のホワイトバランス装置。
【請求項９】
前記表示制御手段は、
前記表示手段に表示させる色度図及び色度座標の代わりに、Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊均等色空間、ＣＩＥＬＡＢのＬ＊Ａ＊Ｂ＊均等色空間、もしくはマンセル色空間などの色空間図及び色空間座標もしくは色相、彩度、明度等を表す指数等を表示させることを特徴とする請求項７記載のホワイトバランス装置。
【請求項１０】
ユーザが前記表示手段に表示された画像の一部領域を指定するための指定手段と、
前記指定手段によって指定された画像の一部領域の色の情報を設定する設定手段と、
前記指定手段により指定された一部領域が前記設定手段により設定された色となるように、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うホワイトバランス補正制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至９記載のホワイトバランス装置。
【請求項１１】
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布と前記選択手段により選択された色の情報とから、補正分光エネルギー分布をシミュレーション演算する演算手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号のうち前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号の撮像分光エネルギー分布を算出する算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布が前記演算手段によりシミュレーション演算された補正分光エネルギー分布となるようにホワイトバランスの補正制御を行うことを特徴とする請求項１０記載のホワイトバランス装置。
【請求項１２】
前記演算手段によりシミュレーション演算された補正分光エネルギー分布、及び、前記算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布のそれぞれの色度座標を算出する補正座標算出手段を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記補正座標算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布の色度座標が、前記補正座標算出手段により算出された補正分光エネルギー分布の色度座標となるように撮像信号の利得を制御する制御することにより、ホワイトバランスの補正制御を行うことを特徴とする請求項１１記載のホワイトバランス装置。
【請求項１３】
前記補正座標算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布の色度座標、及び、補正分光エネルギー分布の色度座標からそれぞれの色温度を算出する補正色温度算出手段を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記補正色温度算出手段により算出された撮像信号の分光エネルギー分布の色温度が、前記補正色温度算出手段により算出された補正分光エネルギー分布の色温度となるように撮像信号の利得を制御することにより、ホワイトバランスの補正制御を行うことを特徴とする請求項１２記載のホワイトバランス装置。
【請求項１４】
前記設定手段は、
ユーザによって選択された分光反射率特性を色の情報として設定することを特徴する請求項１０乃至１３記載のホワイトバランス装置。
【請求項１５】
前記設定手段は、
ユーザによって選択された色に対応する分光反射率特性を色の情報として設定することを特徴とする請求項１４記載のホワイトバランス装置。
【請求項１６】
前記設定手段は、
ユーザが前記表示手段に表示された色度図の座標カーソルの加減補正することにより選択された色度座標を色の情報として設定することを特徴とする請求項１０記載のホワイトバランス装置。
【請求項１７】
前記取得手段により取得された撮像信号のうち前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号の撮像分光エネルギー分布を算出する算出手段と、
前記算出された撮像分光エネルギー分布から色度座標を算出する撮像座標算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記撮像座標算出手段により算出された色度座標が、前記設定手段により設定された色度座標となるように、撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うことを特徴とする請求項１６記載のホワイトバランス装置。
【請求項１８】
前記取得手段は、
記録手段に記録されたデータから撮像信号を取得することを特徴とする請求項１乃至１７記載のホワイトバランス装置。
【請求項１９】
前記取得手段は、
被写体を撮像する撮像素子により撮像された撮像信号を取得することを特徴とする請求項１乃至１７記載のホワイトバランス装置。
【請求項２０】
前記取得手段は、
前記分光手段を介して測光用センサアレイによって受光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する第１の取得手段と、
計測光学系の分光感度特性を取得する計測透過率取得手段と、
前記測光用センサアレイの分光感度特性を取得する測光感度取得手段と、
前記撮像光学系の分光透過率特性を取得する撮像透過率取得手段と、
前記撮像素子の分光感度特性を取得する撮像感度取得手段と、
前記第１の取得手段により取得された分光エネルギー分布、及び、前記計測透過率取得手段により取得された計測光学系の分光透過率特性、及び、前記測光感度取得手段により取得された測光用センサアレイの分光感度特性から光源の分光エネルギー分布をシミュレーション演算する第１の演算手段と、
を備え、
前記第１の演算手段によりシミュレーション演算された光源の分光エネルギー分布、及び、前記撮像透過率取得手段により取得された撮像光学系の分光透過率特性、及び、前記撮像感度取得手段により取得された撮像素子の分光感度特性から、前記撮像素子によって受光された分光エネルギー分布をシミュレーション演算し、該得られた分光エネルギー分布を取得することを特徴とする請求項１９記載のホワイトバランス装置。
【請求項２１】
前記撮像透過率取得手段は、
撮像光学系である撮像レンズやフィルタ、フォーカスレンズの位置、ズームレンズの位置から適切な撮像光学系の分光透過率特性を取得することを特徴とする請求項２０記載のホワイトバランス装置。
【請求項２２】
前記撮像感度取得手段は、
前記撮像素子の現在の感度情報から適切な撮像素子の分光感度特性を取得することを特徴とする請求項２０又は２１記載のホワイトバランス装置。
【請求項２３】
連続して前記撮像素子による被写体の撮影を制御する連続撮影制御手段を備えたことを特徴とする請求項１９乃至２２の何れかに記載のホワイトバランス装置。
【請求項２４】
前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、異なる色の情報を設定し。
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記指定手段により指定された一部領域が前記設定手段により設定された色となるように撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うことを特徴とする請求項２３記載のホワイトバランス装置。
【請求項２５】
少なくともユーザがブラケティングさせる色の情報の補正間隔を入力するための補正間隔入力手段を備え、
前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、前記補正間隔入力手段により入力された色の情報の補正間隔にしたがって、色の情報を設定することを特徴とする請求項２４記載のホワイトバランス装置。
【請求項２６】
前記色の情報の補正間隔は、
色度座標の補正間隔、色温度の補正間隔、分光反射率特性の補正間隔のうち１であることを特徴とする請求項２５記載のホワイトバランス装置。
【請求項２７】
前記補正間隔入力手段は、
更に、補正順序、補正枚数を入力するための入力手段を備え、
前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、前記補正間隔入力手段により入力された色の情報の補正間隔、補正順序、補正枚数にしたがって、色の情報をブラケティングさせて異なる色の情報を設定していくことを特徴とする請求項２５又は２６記載のホワイトバランス装置。
【請求項２８】
撮像信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号から色度座標を算出する第１の算出手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号の画像を表示手段に表示させるとともに、色度図及び該色度図上に前記第１の算出手段により算出された色度座標を表示させる表示制御手段と、
ユーザが前記表示手段に表示された画像の一部領域を指定するための指定手段と、
ユーザが前記表示手段に表示された色度図の座標カーソルを加減補正することにより前記指定手段により指定された一部領域の色度座標を設定するための設定手段と、
前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号から一部領域の色度座標を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出された一部領域の色度座標が前記設定手段により設定された色度座標となるように、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの制御を行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とするホワイトバランス装置。
【請求項２９】
撮像信号を取得する取得処理と、
入射された光源を波長毎に分光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する分光取得処理と、
この処理により取得された分光エネルギー分布に基づいて、前記取得処理により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスを行う処理と、
を含み、上記各処理をコンピュータで実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホワイトバランス装置及びそのプログラムに係り、詳しくは光源の分光特性や撮像レンズの分光透過率特性等に影響されずに簡易に高精度なホワイトバランスを行うホワイトバランス装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のデジタルカメラでは、撮影した被写体の画像が、蛍光灯下では緑色っぽく、白熱灯下では赤っぽくなってしまうため、光源によって変わる色調の違いを補正し、光源にかかわらず白さが同じに見えるようにすべくホワイトバランス（ＷＢ）制御を行っていた。
また、ホワイトバランスを調整するには、光源の色温度が必要だが、大別して、色温度検出用の３色ＲＧＢセンサ等を別に設ける外部測光方式と、ＣＣＤの撮像信号のＲＧＢの比率から検出する内部測光方式とがある。内部測光方式では、撮像画面内の無彩色部分を抽出して積分し、ＲＧＢ色差成分の比率が等しくなるように調節し、外部測光方式では、ＲＧＢ線さの色差成分のバランスや、（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の平均や積分値がゼロになるように、色差信号ゲインを調節する。或は、色温度が高い場合にはＲのゲインを上げてＢのゲインを下げ、色温度が低い場合には逆の制御を行う。
【０００３】
また、下記特許文献１には、カメラ装置なる発明が開示されている。詳しくは、光源が蛍光灯であるか否かを判別し、蛍光灯であると判断した場合には、ホワイトバランス調整信号とオフセット制御電圧信号とを加減、減算することにより、簡単で良好なホワイトバランス調整を行うというものである。
【０００４】
また、下記特許文献２には、ホワイトバランス回路なる発明が開示されている。詳しくは、ＲＧＢ３原色のスペクトル強度を検出する検出部と輝線スペクトルの強度を検出する検出部とを設け、両出力を元に演算して、ホワイトバランスを制御することにより、スペクトルが極端に偏在して分布している蛍光灯等の放電管系の光源に対しても適切なホワイトバランスを得ることができるというものである。
【０００５】
また、下記特許文献３には、光電色彩計の分光感度補正機構なる発明が開示されている。詳しくは、３刺激値を測定する３つの受光系と、３つの受光系の分光感度と異なる分光感度を有する補正受光系とを有し、３つの受光系のそれぞれにつき、その受光系の出力に他の２つの受光系の出力に補正係数かけた信号を加減させて、その受光系の分光感度特性を与えられた分光感度特性に近似させ、その残留誤差を更に補正受光系で補正することにより、測定精度を著しく向上させることができるというものである。
【０００６】
【特許文献１】特許公報  第２５０２５０２号（第（２）項右欄第４項第１７行から第（３）項右欄第６項第２３行目参照）
【０００７】
【特許文献２】特許公報  特公昭６２−５００２６号（第（１）項右欄第２項第２９行から第（３）項左欄第５項第３０行目参照）
【０００８】
【特許文献３】特許公報  第２６７１４１４号（第（３）項左欄第５項第８行から第（３）項右欄第１０項第１１行目参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のデジタルカメラ等にあっては、以下のような問題点があった。
（１）ＲＧＢの比によるＷＢ制御は、３刺激値型の光電色彩計と同様の原理で、３つの受光系の分光感度が、視覚の比視感度特性やＣＩＥ（国際照明学会）１９３１に規定されたＲＧＢ３刺激値の等色関数等に適合させれば、正しい色度座標や色温度も計測でき、これを元に正確なＷＢ制御もできるはずだが、細かく校正しても、光学系の分光透過率や受光部の分光感度特性を、等色関数にぴたりと合わせることは難しく、アナログ的にＷＢ制御はできても、色温度など数値を求めるには精度が低いので、高精度に色温度などを求めてＷＢ制御を行うという課題がある。
また、太陽光や白熱電灯等、なだらかな分光分布の光源では問題はないが、蛍光灯など分光特性の凹凸が激しく輝線スペクトルが顕著な光源等ではうまく計測できず、蛍光灯下でも高精度に色温度を求めるという課題がある。
【００１０】
（２）また、上記特許文献１記載の発明によれば、フリッカー等から蛍光灯と判別した場合には、ホワイトバランス調整信号とオフセット制御電圧信号とを加減、減算することにより、簡単で良好なホワイトバランス調整を行うことができるが、白色の蛍光灯でも、昼光色、昼白色、白色、温白色、電球色、各色の３波長発光型など、色温度が３０００Ｋ〜８０００Ｋと異なる多種の製品が利用され、蛍光灯と単に識別しただけでは色温度設定ができず、このような場合でも適切な色温度設定を行うという課題がある。
【００１１】
（３）また、上記特許文献２記載の発明によれば、ＲＧＢ３原色のスペクトル強度を検出する検出部と輝線スペクトルの強度を検出する検出部とを設け、両出力を元に演算して、ホワイトバランスを制御することにより、スペクトルが極端に偏在して分布している蛍光灯等の放電管系の光源に対しても適切なホワイトバランスを得ることができるが、各種の光源や種別毎に輝度スペクトル専用の検出部等を設けると複雑で高コストになるため、簡易で低コストにするという課題がある。
また、複数種の光源が混ざった場合や、新しい特性の光源には対応できなかった。
【００１２】
（４）下記特許文献３記載の発明によれば、高精度の色彩計測を行うことができるが、校正された標準光源等を用いて専門家が正しく校正して初めて計測できる専用計測器であり、最も簡易な光電色彩計でも数十万円以上と高価であり、携帯カメラのＷＢ制御のために内蔵するには大型で高コストであった。
また、３刺激値型の光電色彩計や、撮像信号から色情報を求めるのでは、分光感度特性を等色関数に合わせるのは難しく、蛍光灯など放電型の光源にも対応できなかった。
【００１３】
（５）また、ＷＢは調整することができても色温度が特定できないため、ＷＢブラケティング撮影を行う際、露出ブラケティング撮影で±３ＥＶ等と設定するのと同じように、色温度などの具体的な補正値を設定して撮影条件の加減を指定したり、それに見合った制御を行うことができず、露出ブラケティング撮影で±３ＥＶ等と具体的に設定するように、色温度などを具体的に設定してＷＢブラケティングを行うという課題があった。
【００１４】
（６）さらに、交換レンズや外付けフィルタを使用したり、ズームレンズや自動露出などを内蔵し、光学系の位置や組み合わせなどで、光学系の波長毎の透過率や、或は、撮像素子の感度などがダイナミックに変化する制御も多いが、これらの光学系の分光透過率や分光反射率、撮像部の分光感度の変化は、従来のＣＣＤ内部測光方式やＲＧＢセンサ等外部測光方式によるＷＢ制御などでは対応できないという問題点もあった。また、光源光の色温度と、撮影レンズやカラーフィルター等の色温度がわかっていたとしても、色度図上で、これらの合成された色度座標や色温度はその中間値になると一見思われるが、光の分光エネルギー特性とフィルタの分光透過率との間には、加法混色原理が当てはまらないため、白を白く調整することはできても、他の色の再現性に影響を与えてしまっていた。
【００１５】
そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、光源の分光特性や撮像レンズの分光透過率特性等に影響されずに簡易に高精度なホワイトバランスを行うホワイトバランス装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的達成のため、請求項１記載の発明によるホワイトバランス装置は、撮像信号を取得する取得手段と、
入射された光源を波長毎に分光する分光手段と、
前記分光手段により分光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する分光取得手段と、
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスを行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、例えば、請求項２に記載されているように、前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布から３刺激値を算出する刺激算出手段と、
前記刺激算出手段により算出された３刺激値から色度座標を算出する座標算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス制御手段は、
前記座標算出手段により算出された色度座標に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランス制御を行うようにしてもよい。
【００１８】
また、例えば、請求項３に記載されているように、前記刺激算出手段は、
前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布と等色関数とから３刺激値を算出するようにしてもよい。
【００１９】
また、例えば、請求項４に記載されているように、前記座標算出手段により算出された色度座標から色温度を算出する色温度算出手段を備え、
前記ホワイトバランス制御手段は、
前記色温度算出手段により算出された色温度に基づいて、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランス制御を行うようにしてもよい。
【００２０】
また、例えば、請求項５に記載されているように、前記色温度算出手段は、
前記座標算出手段により算出された色度座標と、黒体輻射軌跡に対応する色温度ととから、該色度座標に対応する色温度を算出するようにしてもよい。
【００２１】
また、例えば、請求項６に記載されているように、前記取得手段により取得された撮像信号の画像を表示手段に表示させる表示制御手段を備えるようにしてもよい。
また、例えば、請求項７に記載されているように、前記表示制御手段は、
取得手段により取得された撮像信号の画像を前記表示手段に表示させるとともに色度図及び該色度図上に前記座標算出手段により算出された色度座標を表示させるようにしてもよい。
【００２２】
また、例えば、請求項８に記載されているように、前記表示制御手段は、
ＲＧＢ表色系の色度図、ＸＹＺ表色系の色度図、ＵＶＷ表色系のＵＶ色度図のうち１つを表示させるようにしてもよい。
また、例えば、請求項９に記載されているように、前記表示制御手段は、
前記表示手段に表示させる色度図及び色度座標の代わりに、Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊均等色空間、ＣＩＥＬＡＢのＬ＊Ａ＊Ｂ＊均等色空間、もしくはマンセル色空間などの色空間図及び色空間座標もしくは色相、彩度、明度等を表す指数等を表示させるようにしてもよい。
【００２３】
また、例えば、請求項１０に記載されているように、ユーザが前記表示手段に表示された画像の一部領域を指定するための指定手段と、
前記指定手段によって指定された画像の一部領域の色の情報を設定する設定手段と、
前記指定手段により指定された一部領域が前記設定手段により設定された色となるように、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うホワイトバランス補正制御手段と、
を備えるようにしてもよい。
【００２４】
また、例えば、請求項１１に記載されているように、前記分光取得手段により取得された分光エネルギー分布と前記選択手段により選択された色の情報とから、補正分光エネルギー分布をシミュレーション演算する演算手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号のうち前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号の撮像分光エネルギー分布を算出する算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布が前記演算手段によりシミュレーション演算された補正分光エネルギー分布となるようにホワイトバランスの補正制御を行うようにしてもよい。
【００２５】
また、例えば、請求項１２に記載されているように、前記演算手段によりシミュレーション演算された補正分光エネルギー分布、及び、前記算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布のそれぞれの色度座標を算出する補正座標算出手段を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記補正座標算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布の色度座標が、前記補正座標算出手段により算出された補正分光エネルギー分布の色度座標となるように撮像信号の利得を制御する制御することにより、ホワイトバランスの補正制御を行うようにしてもよい。
【００２６】
また、例えば、請求項１３に記載されているように、前記補正座標算出手段により算出された撮像分光エネルギー分布の色度座標、及び、補正分光エネルギー分布の色度座標からそれぞれの色温度を算出する補正色温度算出手段を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記補正色温度算出手段により算出された撮像信号の分光エネルギー分布の色温度が、前記補正色温度算出手段により算出された補正分光エネルギー分布の色温度となるように撮像信号の利得を制御することにより、ホワイトバランスの補正制御を行うようにしてもよい。
【００２７】
また、例えば、請求項１４に記載されているように、前記設定手段は、
ユーザによって選択された分光反射率特性を色の情報として設定するようにしてもよい。
また、例えば、請求項１５に記載されているように、前記設定手段は、
ユーザによって選択された色に対応する分光反射率特性を色の情報として設定するようにしてもよい。
【００２８】
また、例えば、請求項１６に記載されているように、前記設定手段は、
ユーザが前記表示手段に表示された色度図の座標カーソルの加減補正することにより選択された色度座標を色の情報として設定するようにしてもよい。
【００２９】
また、例えば、請求項１７に記載されているように、前記取得手段により取得された撮像信号のうち前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号の撮像分光エネルギー分布を算出する算出手段と、
前記算出された撮像分光エネルギー分布から色度座標を算出する撮像座標算出手段と、
を備え、
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記撮像座標算出手段により算出された色度座標が、前記設定手段により設定された色度座標となるように、撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うようにしてもよい。
【００３０】
また、例えば、請求項１８に記載されているように、前記取得手段は、
記録手段に記録されたデータから撮像信号を取得するようにしてもよい。
また、例えば、請求項１９に記載されているように、前記取得手段は、
被写体を撮像する撮像素子により撮像された撮像信号を取得するようにしてもよい。
【００３１】
また、例えば、請求項２０に記載されているように、前記取得手段は、
前記分光手段を介して測光用センサアレイによって受光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する第１の取得手段と、
計測光学系の分光感度特性を取得する計測透過率取得手段と、
前記測光用センサアレイの分光感度特性を取得する測光感度取得手段と、
前記撮像光学系の分光透過率特性を取得する撮像透過率取得手段と、
前記撮像素子の分光感度特性を取得する撮像感度取得手段と、
前記第１の取得手段により取得された分光エネルギー分布、及び、前記計測透過率取得手段により取得された計測光学系の分光透過率特性、及び、前記測光感度取得手段により取得された測光用センサアレイの分光感度特性から光源の分光エネルギー分布をシミュレーション演算する第１の演算手段と、
を備え、
前記第１の演算手段によりシミュレーション演算された光源の分光エネルギー分布、及び、前記撮像透過率取得手段により取得された撮像光学系の分光透過率特性、及び、前記撮像感度取得手段により取得された撮像素子の分光感度特性から、前記撮像素子によって受光された分光エネルギー分布をシミュレーション演算し、該得られた分光エネルギー分布を取得するようにしてもよい。
【００３２】
また、例えば、請求項２１に記載されているように、前記撮像透過率取得手段は、
撮像光学系である撮像レンズやフィルタ、フォーカスレンズの位置、ズームレンズの位置から適切な撮像光学系の分光透過率特性を取得するようにしてもよい。
【００３３】
また、例えば、請求項２２に記載されているように、前記撮像感度取得手段は、
前記撮像素子の現在の感度情報から適切な撮像素子の分光感度特性を取得するようにしてもよい。
【００３４】
また、例えば、請求項２３に記載されているように、連続して前記撮像素子による被写体の撮影を制御する連続撮影制御手段を備えるようにしてもよい。
また、例えば、請求項２４に記載されているように、前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、異なる色の情報を設定し。
前記ホワイトバランス補正制御手段は、
前記指定手段により指定された一部領域が前記設定手段により設定された色となるように撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの補正制御を行うようにしてもよい。
【００３５】
また、例えば、請求項２５に記載されているように、少なくともユーザがブラケティングさせる色の情報の補正間隔を入力するための補正間隔入力手段を備え、
前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、前記補正間隔入力手段により入力された色の情報の補正間隔にしたがって、色の情報を設定するようにしてもよい。
また、例えば、請求項２６に記載されているように、前記色の情報の補正間隔は、
色度座標の補正間隔、色温度の補正間隔、分光反射率特性の補正間隔のうち１であるようにしてもよい。
【００３６】
また、例えば、請求項２７に記載されているように、前記補正間隔入力手段は、
更に、補正順序、補正枚数を入力するための入力手段を備え、
前記設定手段は、
前記連続撮影制御手段により連続して被写体を撮影するごとに、前記補正間隔入力手段により入力された色の情報の補正間隔、補正順序、補正枚数にしたがって、色の情報をブラケティングさせて異なる色の情報を設定していくようにしてもよい。
【００３７】
上記目的達成のため、請求項２８記載の発明によるホワイトバランス装置は、撮像信号を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号から色度座標を算出する第１の算出手段と、
前記取得手段により取得された撮像信号の画像を表示手段に表示させるとともに、色度図及び該色度図上に前記第１の算出手段により算出された色度座標を表示させる表示制御手段と、
ユーザが前記表示手段に表示された画像の一部領域を指定するための指定手段と、
ユーザが前記表示手段に表示された色度図の座標カーソルを加減補正することにより前記指定手段により指定された一部領域の色度座標を設定するための設定手段と、
前記指定手段により指定された一部領域の撮像信号から一部領域の色度座標を算出する第２の算出手段と、
前記第２の算出手段により算出された一部領域の色度座標が前記設定手段により設定された色度座標となるように、前記取得手段により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスの制御を行うホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００３８】
上記目的達成のため、請求項２９記載の発明によるプログラムは、撮像信号を取得する取得処理と、
入射された光源を波長毎に分光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得する分光取得処理と、
この処理により取得された分光エネルギー分布に基づいて、前記取得処理により取得された撮像信号の利得を制御することによりホワイトバランスを行う処理と、
を含み、上記各処理をコンピュータで実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
請求項１記載の発明によれば、入射された光源光を波長毎に分光させる分光手段によって分光された波長毎の光の分光エネルギー分布を取得し、該取得された分光エネルギー分布に基づいてホワイトバランス制御を行うようにしたので、光源毎の識別手段や、色温度検出手段等を個々に設ける必要もなく、３波長型蛍光灯など多様な光源や、複数光源が混在した場合でもそのまま対応することができ、精密なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００４０】
請求項２又は３記載の発明によれば、取得された分光エネルギー分布から３刺激値、色度座標を算出するので、高精度な色度座標を求めることができ、且つ、求めた色度座標を元に精密なホワイトバランス制御を行うことができる。
また、色度座標を求めてホワイトバランスを行うので、ユーザによって指定された色度座標を元にホワイトバランス制御を行うことができる。
【００４１】
請求項４又は５記載の発明によれば、算出された色度座標から色温度を算出するので、高精度な色温度を求めることができ、且つ、求めた色温度を元に精密なホワイトバランス制御を行うことができる。
また、色温度を求めてホワイトバランスを行うので、ユーザによって指定された色温度を元にホワイトバランス制御を行うことができる。
【００４２】
請求項６記載の発明によれば、取得手段により取得された撮像信号の画像を表示手段に表示させるので、ユーザは容易に取得手段により取得された画像を認識することができる。
請求項７乃至９記載の発明によれば、取得手段により取得された画像を表示手段に表示させるとともに、色度図及び該色度図上に算出された色度座標を表示させるので、ユーザは、表示されている画像の色度座標等の詳細を容易に認識することができる。
【００４３】
請求項１０乃至１３記載の発明によれば、ユーザが表示手段に表示された画像の一部領域を指定する指定手段と、該指定された画像の一部領域の色の情報を設定する設定手段と、指定手段により指定された一部領域が設定手段により設定された色となるようにホワイトバランス制御を行うので、指定した画像の一部領域が設定された色（肌色、カラー等）となるようにホワイトバランスを行うことができる。
また、顔や肌色部分だけを抽出したり、強制的に肌色だけを色変換したりせずに、画像全体に対してホワイトバランスを行うので、画像全体の色調を一緒に補正することができ、顔や肌色だけが浮いたり異なる画質となったり違和感のある色調になったりすることがなく、自然な画像を得ることができる。
また、処理が簡単なので、高速にホワイトバランスを行うことができる。
【００４４】
請求項１４記載の発明によれば、設定手段は、ユーザによって選択された分光反射率特性を色の情報として設定するので、ユーザは、自分の好みの色となる分光反射率特性を選択することができ、指定した一部領域の色がユーザの好みの色となるようなホワイトバランスを行うことができる。
請求項１５記載の発明によれば、設定手段は、ユーザによって選択された色となるような分光反射率特性を色の情報として設定するので、ユーザは具体的に好みの色を選択することができ、確実に指定した一部領域の色がユーザの好みの色となるようなホワイトバランスを行うことができる。
【００４５】
請求項１６又は１７記載の発明によれば、設定手段は、ユーザに表示手段に表示された色度図の座標カーソルを加減補正することにより選択された色度座標を色の情報として設定するので、現在の色度座標を認識しながら、ユーザがこの座標カーソルを操作して色度座標を変更することにより、指定した一部領域の色を好みの色となるようにホワイトバランスの微調整をすることができる。
【００４６】
請求項１８記載の発明によれば、取得手段は、記録手段により記録されたデータから撮像信号を取得するので、記録した画像から精密なホワイトバランスを行うことができる。
また、記録した画像の指定した一部領域の色を、ユーザの好みの色となるようにホワイトバランスを行うことができる。
請求項１９記載の発明によれば、取得手段は、被写体を撮像する撮像素子により撮像された撮像信号を取得するので、現在、撮像している画像のホワイトバランスを精密に行うことができる。
また、撮像した画像の指定した一部領域の色を、ユーザの好みの色となるようにホワイトバランスを行うことができる。
【００４７】
請求項２０乃至２２記載の発明によれば、撮像系の交換レンズ等やズームレンズのズーム位置毎などの撮像光学系の分光透過率特性、ＣＣＤ７の分光感度特性、計測光学系の分光透過率特性、センサアレイの分光感度特性を取得し、撮像素子から出力される分光エネルギー分布をシミュレーション演算するようにしたので、レンズや外付けフィルタなどが交換された場合、ズームレンズ２ｂ等の位置が変わった場合、ＣＣＤ７の感度設定が変わった場合等でも、精確かつ自動的に撮像信号のホワイトバランス処理を行うことができる。
【００４８】
請求項２３記載の発明によれば、連続して被写体を撮影する連続撮影制御手段を備えたので、一度に複数の画像を得ることができる。
請求項２４記載の発明によれば、設定手段は、連続して被写体を撮影するごとに、異なる色の情報を設定して、ホワイトバランス補正制御手段は、指定手段により指定された一部領域が該設定された色となるように撮像信号の利得を制御するので、一回の撮影で色の異なる複数の画像を得ることができる。
また、連続撮影した複数の画像の中から、所望の色を有する画像を選択することができるので、好みの色を有する画像を得る確率が高くなり、シャッタチャンスを逃すことがない。
【００４９】
請求項２５又は２６記載の発明によれば、少なくともユーザがブラケティングさせる色の情報の補正間隔を入力するための補正間隔入力手段を備え、設定手段は、連続して撮影するごとに、補正間隔入力手段によって入力された補正間隔に従って色の情報を設定するので、ブラケティングさせる幅をユーザが自由に設定することができ、ユーザの好みの色を有する画像を得る確立が更に高くなる。
【００５０】
請求項２７記載の発明によれば、補正間隔入力手段は、更に、補正順序、補正枚数を入力することができるので、その場の状況に応じて補正枚数等を入力することができる。例えば、ユーザが入力した色の情報により所望の色を有する画像を得ることができるような場合は、補正枚数は少なくてすむ。
【００５１】
請求項２８記載の発明によれば、ユーザが表示手段に表示された画像の一部領域を指定し、該指定された画像の一部領域の色度座標を設定することにより該指定された一部領域の色度座標が該設定された色度座標となるようにホワイトバランス制御を行うので、指定した画像の一部領域が設定された色（肌色、カラー等）となるようにホワイトバランスを行うことができる。
また、顔や肌色部分だけを抽出したり、強制的に肌色だけを色変換したりせずに、画像全体に対してホワイトバランスを行うので、画像全体の色調を一緒に補正することができ、顔や肌色だけが浮いたり異なる画質となったり違和感のある色調になったりすることがなく、自然な画像を得ることができる。
また、処理が簡単なので、高速にホワイトバランスを行うことができる。
【００５２】
請求項２９記載の発明によれば、デジタルカメラ、パソコン等の本発明の構成を有する装置に読み込ませることにより、本発明のホワイトバランス装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
以下、本実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施の形態]
Ａ．デジタルカメラの構成
図１は、本発明のホワイトバランス装置を実現するデジタルカメラ１の電気的な概略構成を示すブロック図である。
デジタルカメラ１は、撮像レンズ２、駆動回路３、絞り兼用シャッタ４、垂直ドライバ５、ＴＧ（timing generator）６、ＣＣＤ７、サンプルホールド回路８、アナログデジタル変換器９、色分離回路１０、利得調整部１１、画像信号処理部１２、メモリ１３、制御回路１４、表示部１５、キー入力部１６、プリズム回折格子１７、センサアレイ１８、ドライバー・アンプ１９、アナログデジタル変換器２０、エネルギー分布表メモリ２１、情報メモリ２２、刺激値演算部２３、ＲＯＭ２４、色度座標演算部２５、取得部２６、色温度演算部２７、ホワイトバランス制御部２８、色度座標・色温度情報メモリ２９から構成されている。
【００５４】
制御回路１４は、デジタルカメラ１の各部を制御するワンチップマイコンである。
撮像レンズ２は、複数のレンズ群から構成されるフォーカスレンズ２ａ、ズームレンズ２ｂ等を含む。そして、撮像レンズ２には、駆動回路３が接続されており、駆動回路３は、制御回路１４から送られてくる制御信号にしたがって、フォーカスレンズ２ａ、ズームレンズ２ｂを光軸方向に移動させる。
【００５５】
また、駆動回路３は、制御回路１４から送られてくる制御信号にしたがって、絞り兼用シャッタを動作させ、つまり、絞りとシャッタ速度を調節して、撮像レンズを介して入射される光の量を制御する。
絞りとは、撮像レンズ２から入射してくる光の量を制限する機構のことをいい、シャッタ速度とは、時間によってＣＣＤ７に当てる光の量を制限する機構のことをいう。
【００５６】
ＣＣＤ７は、垂直ドライバ５、ＴＧ６によって走査駆動され、一定周期毎に結像した被写体像のＲＧＢ値の各色の光の強さを光電変換しサンプルホールド回路８に出力する。
サンプルホールド回路８は、ＣＣＤ７から送られてきたアナログ信号をＣＣＤ７の解像度に適合した周波数でサンプリング（例えば、相関二重サンプリング）してアナログデジタル変換器９に出力する。なお、サンプリング後に自動利得調整（ＡＧＣ）を行うこともある。
アナログデジタル変換回路９は、サンプリングされたアナログ信号をデジタル信号に変換して色分離回路１０に出力する。
【００５７】
色分離回路１０は、ＲＧＢデータを分離して、Ｒ成分のデータを利得調整部１１ｒに、Ｇ成分のデータを利得調整部１１ｇに、Ｂ成分のデータを利得調整部１１ｂにそれぞれ出力する。
利得調整部１１は、色分離回路から送られてきたそれぞれの、Ｒ・Ｇ・Ｂデータを、ホワイトバランス制御部２８から送られてきた制御信号にしたがって、それぞれの利得を調整し、画像信号処理部１２に出力する。
画像信号処理部は、画素補間処理、γ補正処理等を含むカラープロセス処理を行い、ＲＧＢデータから輝度・色差マルチプレクス信号（以下、ＹＵＶ信号という）を生成する。
【００５８】
メモリ１３は、ＤＲＡＭやＲＯＭ、フラッシュメモリを含む。ＤＲＡＭは、ＣＣＤ７によって撮像された後、デジタル化された被写体の画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、制御回路１４のワーキングメモリとしても使用され、ＲＯＭは、制御回路１４の制御に必要なデータ、プログラム等が格納されている。また、フラッシュメモリは、撮影された画像データを記録する画像メモリである。
【００５９】
表示部１５はカラーＬＣＤとその駆動回路を含み、撮影待機状態にあるときにはＣＣＤ２によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には、フラッシュメモリから読み出され伸張された記録画像を表示する。また、色度座標や分光分布特性グラフや黒体輻射軌跡を示した図などを表示させる。この表示部１５は、本発明の表示手段に相当する。
キー入力部１６は、シャッタボタン、ブラケット撮影ボタン、実行キー、キャンセルキー、カーソルキー、モードキー等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号を制御回路１４に出力する。このキー入力部１６は、本発明の指定手段、補正間隔入力手段に相当する。
【００６０】
プリズム回折格子１７は、入射された光を波長帯毎に分光してセンサアレイ１８に入射する。このプリズム回折格子１７は、本発明の分光手段に相当する。
センサアレイ１８は、ドライバー・アンプ１９によって駆動され、入射された波長帯毎に分光された光を一定周期毎に光電変換しドライバー・アンプ１９に出力する。このセンサアレイ１８は、本発明の測光用センサアレイとして機能する。
ドライバー・アンプ１９は、該光電変換された波長毎のアナログ信号を増幅し、アナログデジタル変換器２０に出力する。
アナログデジタル変換器２０は、入力されたアナログ信号をデジタル変換して、分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）を取得し、該取得した分光エネルギー分布の表データをエネルギー分布表メモリに記憶する。
【００６１】
ＲＯＭ２４には、ＲＧＢ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）が記録されている。
刺激値演算部２３は、ＲＯＭ２４に記録されている等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）及びエネルギー分布表メモリに記憶されている分光エネルギー分布Ｌ（λi）を読み出し（分光取得手段）、該読み出した等色関数と分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）とを乗算し、各波長毎（λｉ）の乗算結果を波長領域のｎ帯域（ｉ＝０〜ｎ−１）全体で総和して３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを算出する（刺激算出手段）。
【００６２】
具体的には、３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂは数１又は数２にしたがって求めることができる。数２は、数１のｎ→∞としたときの式である。但し、積分（∫ＶＩＳ）は可視波長領域で取るものとする。
【００６３】
【数１】
2006054679.tif 000003
【００６４】
【数２】
2006054679.tif 000004
【００６５】
そして、刺激値演算部２３は、該算出した３刺激値Ｒ、Ｇ、ＢからＸＹＺ表色系の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに変換を行う。この変換は数３にしたがって行う。なお、ＲＯＭ２４にＸＹＺ表色系に基づく等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）を予め記録させておき、３刺激値ＸＹＺを直接求めるようにしてもよい。
【００６６】
【数３】
2006054679.tif 000005
【００６７】
刺激値演算部２３は、ＸＹＺ表色系の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの算出を行うと、該算出した３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを色度座標演算部２５に出力する。
色度座標演算部２５は、入力された３刺激値から色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）を数４にしたがって求める。この機能は本発明の、座標算出手段に相当する。
【００６８】
【数４】
2006054679.tif 000006
【００６９】
色度座標演算部２５は、色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）を算出すると、該算出した色度座標の値を色温度演算部２７に出力する。また、該算出した色度座標の値を色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶させる。
色温度演算部２７は、該入力された色度座標から色温度Ｔａ、黒体輻射軌跡との偏差Δｕｖ等を求める（色温度算出手段）。ここで、ホワイトバランス制御に用いられる色温度Ｔａは、黒体の輻射時の温度と波長の関係を指標として、色度を黒体放射軌跡の色度座標に相当する相関色温度（単位：Ｋ、ケルビン）で表したものである。
【００７０】
色度座標から色温度Ｔａの算出方法について述べる。
まず、プランクの放射則によれば、黒体輻射の放射エネルギー・スペクトルｅ（λ，Ｔ）は、数５によって求めることができ、この数を用いることにより、黒体輻射の各温度での波長毎の分光エネルギーを求めることができる。
但し、λ：光の波長、Ｔ：放射体の絶対温度、ｈ：プランク定数、ｋ：ボルツマン定数、ｃ：真空中の光速、とする。
【００７１】
【数５】
2006054679.tif 000007
【００７２】
そして、上述したように該波長毎の分光エネルギーと該波長の等色関数を乗算して得られた結果を、可視光領域の全体で総計（加算）して３刺激値を求め、色度座標が求まる。この方法によれば、色温度Ｔａに該等する色度座標を求めることができるわけであり、逆算を行うことにより色度座標から色温度Ｔａを求めることができる。
また、図２に示すように、色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）と色温度Ｔａの換算テーブルを予め色温度演算部２７に記録させておき、この換算テーブルを用いて、色度座標に該当する色温度Ｔａを求めるようにしてもよい。
なお、ここでは、求めた色温度Ｔａを６５００Ｋとし、偏差Δｕｖの求めかたは周知技術なので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
そして、色温度演算部２７は、色温度Ｔａを求めると、該色温度Ｔａの値をホワイトバランス制御部２８に出力し、色度座標・色温度情報メモリ２９に該色温度Ｔａ及び偏差Δｕｖを記憶させる。
制御回路１４は、色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶されている偏差ΔｕｖがＲＯＭ２４に記録されている閾値より小さいか否かを判断し、小さいと判断すると許容範囲内と判断し、ホワイトバランス制御部２８にホワイトバランスの制御を行う旨の制御信号を送る。
一方、制御回路１４は、偏差ΔｕｖがＲＯＭ２４に記録されている閾値より大きいと判断した場合は、許容範囲外であると判断し、色温度測定のエラー処理を行う。
【００７４】
ホワイトバランス制御部２８は、制御回路１４からホワイトバランスの制御を行う旨の制御信号を受け取ると、利得調整部１１を制御することによりホワイトバランスを行う（ホワイトバランス制御手段）。このホワイトバランスを行う方法は多種あるが、より精密な色温度Ｔａの計測値に基づいてホワイトバランスを制御するには、色温度ＴａとＲＧＢ成分の相対強度との特性データから求めた色温度Ｔａに該当するＲＧＢ信号の利得制御量を相対強度の逆数から求めて、利得調整部１１を制御することにより、ホワイトバランスを行う。
図３は、色温度ＴａとＲＧＢ成分の相対強度（５０００Ｋを基準とした場合）を示したものである。現在の色温度Ｔａは、図に示すように６５００Ｋであり、ＲＧＢ成分のそれぞれの相対強度は、１．１４、１．００、０．７６であることがわかる。
【００７５】
図４は、色温度６５００Ｋを色温度５０００Ｋとなるように、利得調整部１１を制御するときの様子を示したものである。
色温度演算部２７が、検出した色温度６５００Ｋをホワイトバランス制御部２８に出力すると、ホワイトバランス制御部２８は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のそれぞれの相対強度の逆数（Ｒ成分；１／０．７６、Ｇ成分；１、Ｂ成分；１／１．１４）に相当する利得制御量となるように利得調整部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂを制御する。
そして、ＣＣＤ７によって撮像されたＲＧＢ成分は、色分離回路１０によってＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分に分離され、Ｒ成分は利得調整部１１ｒで１／０．７６倍に増幅され、Ｇ成分は利得調整部１１ｇで１倍に増幅され、Ｂ成分は利得調整部１１ｂで１／１．１４倍に増幅され、それぞれのＲＧＢ成分が画像信号処理部１２に送られる。
なお、求めた色度座標を元にホワイトバランスを行うようにしてもよい。
【００７６】
Ｂ．デジタルカメラ１の動作
第１の実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作を図５のフローチャートにしたがって説明する。
測光処理を行い（ステップＳ１）、プリズム回折格子１７によって波長毎に分光された光をセンサアレイ１８、ドライバー・アンプ１９により受光されたアナログ信号をアナログデジタル変換器２０でデジタル信号に変換して、光源光の分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）を取得し、該取得した光源光の分光エネルギー分布の表データをエネルギー分布表メモリ２１に記憶する（ステップＳ２）。
ここで、図６（ａ）は、プリズム回折格子１８を介してセンサアレイ１９等に入射される波長毎の分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）の例を表したものであり、図６（ｂ）は、エネルギー分布表メモリに記憶される分光エネルギー分布表の例を示したものである。
【００７７】
波長別の分光エネルギー分布表Ｌ（λｉ）の取得を行うと、取得した分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）とＲＯＭ２４に記録されているＲＧＢ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）から３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂの算出を行う（ステップＳ３）。この算出は、等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）とエネルギー分布表メモリに記憶されている分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）とを乗算し、各波長毎（λｉ）の乗算結果を波長領域のｎ帯域（ｉ＝０〜ｎ−１）全体で総和して３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを算出する。
【００７８】
具体的には、数１又は数２にしたがって３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを算出することができる。
図７（ｃ）は、ＲＧＢ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）を示したものであり、ＲＯＭ２４には、図７（ｄ）に示すような等色関数表のデータが記録されている。
【００７９】
次いで、３刺激値ＲＧＢの算出を行うと、ＲＧＢ表色系の３刺激値Ｒ、Ｇ、ＢをＸＹＺ表色系の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに変換する（ステップＳ４）。この変換は、数３にしたがって行うことができる。
なお、ＲＯＭ２４に、予めＸＹＺ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）を記録しておき、分光エネルギー分布Ｌ（λｉ）とＸＹＺ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）とから直接ＸＹＺ表色系の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを算出するようにしてもよい。
図８（ｅ）は、ＸＹＺ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）を示したものであり、ＲＯＭ２４には、図８（ｆ）にしめすような等色関数表データを記録しておく。
【００８０】
次いで、算出した３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚから色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）を数４にしたがって算出する（ステップＳ５）。
次いで、色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）から色温度Ｔａ、黒体輻射軌跡との偏差Δｕｖの算出を行う（ステップＳ６）。この算出方法としては、上述したプランクの放射則により黒体輻射の各温度での波長毎の分光エネルギーを求め、波長毎の分光エネルギーと当該波長毎の等色関数とを乗算した結果を、可視光領域全体で総計（加算）して３刺激値を求めてから、色度座標を算出することにより色温度に該当する色度座標を求めるという方法を逆算することにより色度座標に該当する色温度Ｔａを算出することができる。ここでは、求めた色温度Ｔａは６５００Ｋ（ケルビン）とする。なお、色温度の単位は、ＭＩＲＥＤやＬＢ指数等のほかの単位であってもよい。
また、図２に示すような色温度と色度座標の換算テーブルを予め色温度演算部２７に記録しておくことにより、この色温度と色度座標の換算テーブルを用いて色度座標から色温度Ｔａを求めるようにしてもよい。
なお、偏差Δｕｖの算出方法は周知技術なのでここでは説明を省略する。
【００８１】
次いで、求めた偏差Δｕｖが許容範囲内であるか否かの判断を行う（ステップＳ７）。この判断は、予めＲＯＭ２４に記録されている閾値より小さいか否かを判断し、小さい場合は許容範囲内であると判断し、大きい場合は許容範囲外であると判断する。
許容範囲外であると判断すると、色温度の測定が失敗した旨を報知するエラー表示を行う。
【００８２】
一方、許容範囲内であると判断すると、色温度や色度座標を元に、撮像信号のホワイトバランスの制御を行う（ステップＳ８）。
このホワイトバランスの制御の方法は多種あるが、より精密な色温度Ｔａの計測値に基づいてホワイトバランスを制御するには、色温度ＴａとＲＧＢ成分の相対強度との特性データから求めた色温度Ｔａに該当するＲＧＢ信号の利得制御量を相対強度の逆数から求めて、利得調整部１１を制御することにより、ホワイトバランスを行う。
【００８３】
以上のように、第１の実施の形態においては、光源の分光分布特性を計測する分光光度計測計を設けて、光源光のエネルギー量の分光分布と、等色関数とから３刺激値を算出し、該算出した３刺激値から色度座標を算出し、該算出した色度座標から色温度を求めるので、高精度な色温度に基づき精密なＷＢを行うことができる。
また、光源毎の識別手段や色温度検出手段等を個々に設ける必要もなく、３波長型蛍光灯など多様な光源や複数光源が混在した場合でもそのまま対応することができる。
また、色度座標や色温度を求めてホワイトバランスを行うので、蛍光灯などの光源でも、ケルビンやＭＩＲＥＤ、ＬＢ指数など、具体的な色温度単位や、色度座標で指定したＷＢ設定やＷＢブラケティング撮影なども可能となる。
【００８４】
なお、第１の実施の形態においては、ＸＹＺ表色系の３刺激値ＸＹＺから色度座標を算出するようにしたが、ＸＹＺ表色系の３刺激値ＸＹＺを求めることなく、そのまま、ＲＧＢ表色系の３刺激値ＲＧＢから色度座標を求めるようにしてもよい。
また、明所視での比視感度特性に基づく等色関数に替えて、暗所視や色弱者の比視感度特性に基づく等色関数に設定して、それらの場合の刺激値や色度座標、色温度を算出するようにしてもよい。
【００８５】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、撮像した被写体の肌色がユーザ好みの肌色となるように肌色バランス制御を行うというものである。
【００８６】
Ｃ．デジタルカメラ１の構成
第２の実施の形態も、図１に示したものと同様の構成を有するデジタルカメラ１を用いることにより本発明の撮像装置を実現する。
しかし、以下の点で構成の機能が異なる。
【００８７】
まず、ＲＯＭ２４には、更に、図９に示すような被写体（ここでは肌色）の分光反射率特性Ｒ２（λｉ）のデータが複数記録されている。
制御回路１４は、第１の実施の形態に示すようにホワイトバランス制御部２８によって撮像された画像データのホワイトバランスを行うと、ホワイトバランスがされた該画像データの画像（被写体のスルー画像）を表示部１５に表示させる（表示制御手段）。
【００８８】
このとき、ユーザは、表示部１５に表示された被写体のスルー画像を見ながら、キー入力部１６を操作することにより、フォーカス枠や測光枠などを操作して、好みの肌色にしたい被写体像の一部領域（顔や、腕など）を指定する。
制御回路１４は、ユーザによって指定された被写体像の一部領域が指定されたか否かを判断し、指定されたと判断すると、指定された一部領域を指定エリアとして指定する。この一部領域が指定されたか否かの判断は、キー入力部１６から一部領域を指定する旨の操作信号が送られてきたか否かにより判断する。
また、制御回路１４は、一部領域の指定が行われると（指定エリアの指定を行うと）、ＲＯＭ２４に記録されている複数の被写体の分光反射率特性Ｒ２（λｉ）（色の情報）の一覧表示を表示部１５に表示させる。
【００８９】
このとき、ユーザはキー入力部１６を操作することにより、表示部１５に表示された分光反射率特性Ｒ２（λｉ）の一覧表示の中から指定した一部領域が自分の好みの肌色となるような分光反射率特性Ｒ２（λｉ）を選択する。
なお、分光反射率特性Ｒ２（λｉ）の一覧表示を表示部１５に表示させないで、例えば、肌色に近い複数の色度や色見本が並んだパレットを表示部１６に表示させて、ユーザが該表示されたパレットの中から色度や色見本を選択するようにし、該選択した色度や色見本に相当する色温度（色の情報）や分光反射率特性Ｒ２（λｉ）（色の情報）を自動的に選択できるようにしてもよい。
【００９０】
制御回路１４は、ユーザによって分光反射率特性Ｒ２（λｉ）が選択されたか否かを判断し、選択されたと判断すると、該選択された分光反射率特性Ｒ２を色の情報と設定し（設定手段）、該設定した色の情報、つまり、分光反射率特性Ｒ２（λｉ）をＲＯＭ２４から取得する旨の制御信号を刺激値演算部２３に送る。
刺激値演算部２３は、制御回路１４から設定された分光反射率特性Ｒ２（λｉ）を取得する旨の操作信号が送られてくると、ＲＯＭ２４から該選択された分光反射率特性Ｒ２（λｉ）の取得を行う。
【００９１】
そして、刺激値演算部２３は、エネルギー分布表メモリ２１に記憶されている光源光の分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）と該取得した分光反射率特性Ｒ２（λｉ）から、光原光が被写体に反射されて撮像系（撮像レンズ２、ＣＣＤ７等）に入射する光の分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算を行う（演算手段）。この分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算は、数６によって求めることができる。
【００９２】
【数６】
2006054679.tif 000008
【００９３】
そして、刺激値演算部２３は、該算出した分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）とＲＯＭ２４に記録されている等色関数とから３刺激値の算出を行い、該求めた３刺激値を色度座標演算部２５に出力する。
色度座標演算部２５は、入力された３刺激値から色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）の算出を行い（補正座標算出手段）、該算出した色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を色温度演算部２７に出力する。また、該算出した色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）を色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶させる。
【００９４】
色温度演算部２７は、入力された色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）から色温度Ｔａ２の算出を行い（補正色温度算出手段）、色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶させる。
また、制御回路１４は、利得調整部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂから出力されるＲＧＢ成分のうち、指定エリアに対応するＲＧＢ成分の取得を行い、取得したＲＧＢ成分から分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）を求める（算出手段）。そして、該求めた分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）を刺激値演算部２３に出力する。
刺激値演算部２３に入力された分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）から、刺激値演算部２３、色度座標演算部２５、色温度演算部２７を介して、指定エリアの色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）の算出（補正座標算出手段）、色温度Ｔａ３の算出（補正色温度算出手段）を行う。また、該求められた色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）、及び色温度Ｔａ３は色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶する。
【００９５】
制御回路１４は、色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶されている、指定エリアの色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）がシミュレーション演算によって求められたＬ２（λｉ）の色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ３）に略一致するように、又は指定エリアの色温度Ｔａ３がシミュレーション演算によって求められたＬ２（λｉ）の色温度Ｔａ２に略一致するようにホワイトバランス制御部に制御信号を送る。
なお、指定エリアの分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）がシミュレーション演算によって求められたＬ２（λｉ）に略一致するようにホワイトバランス制御部２８に制御信号を送るようにしてもよい。
【００９６】
そして、ホワイトバランス制御２８送られてきた制御信号にしたがって利得調整部１１を調整することによりＲＧＢ成分全体の利得を調整してホワイトバランス処理を行う（ホワイトバランス制御手段）。
そして制御回路１４は、利得調整部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂから出力された撮像信号のＲＧＢの各成分うち、ユーザによって指定された一部領域の各成分の再取得を行い、その分光エネルギー分布Ｌ´３（λｉ）を求め、該分光エネルギー分布Ｌ３´（λｉ）を刺激値演算部２３に出力し、刺激値演算部２３、色度座標演算部２５、色温度演算部２９を介して算出され、色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶された色度座標（ｘ３´、ｙ３´、ｚ３´）、色温度Ｔａ３´を被写体のスルー画像とともに表示部１５に表示させる（表示制御手段）。
【００９７】
Ｄ．デジタルカメラ１の動作
第２の実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作を図１０、図１１のフローチャートにしたがって説明する。
測光処理を行い（ステップＳ２１）、プリズム回折格子１７によって波長毎に分光された光をセンサアレイ１８、ドライバー・アンプ１９、アナログデジタル変換器２０により受光されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、光源光の分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）を取得し、該取得した光源光の分光エネルギー分布の表データをエネルギー分布表メモリ２１に記憶する（ステップＳ２２）。
【００９８】
次いで、エネルギー分布表メモリ２１に記憶されている光源光の分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）とＲＯＭ２４に記録されている等色関数から３刺激値の算出、該算出した３刺激値から色度座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）の算出、該算出した色度座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）から色温度Ｔａの算出を行う（ステップＳ２３）。
次いで、該算出した色温度Ｔａを元に、利得調整部１１を制御することによりホワイトバランス処理を行う（ステップＳ２４）。
ここでまでの、動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００９９】
次いで、ホワイトバランス処理を行うと、ホワイトバランス処理後のＣＣＤ７によって撮像された被写体のスルー画像を表示部１５に表示させる（ステップＳ２５）。
次いで、ユーザによって指定された被写体像の一部領域を指定エリアとして指定する（ステップＳ２６）。
ここで、ユーザは、被写体のスルー画像を見ながら、キー入力部１６を操作することにより、フォーカス枠や測光枠などを操作して、好みの肌色にしたい被写体像の一部領域（顔や腕など）の指定を行う。なお、このユーザによる一部領域の指定は、タッチパネルなどにより直接一部領域を指定するようにしてもよいし、カーソルの操作により一部領域を指定するようにしてよい。
【０１００】
次いで、ＲＯＭ２４に記録されている複数の分光反射率特性Ｒ２（λｉ）を表示部１５に一覧表示させ、ユーザによって選択された分光反射率特性Ｒ２（λｉ）をＲＯＭ２４から取得する（ステップＳ２７）。
ここで、ユーザはキー入力部１６を操作することにより、表示部１５に表示された分光反射率特性Ｒ２（λｉ）の一覧表示の中から、指定した一部領域の肌色が自分の好みの肌色となるような分光反射率特性Ｒ２（λｉ）を選択する。なお、分光反射率特性Ｒ２（λｉ）の一覧表示を表示部１５に表示させないで、例えば、肌色に近い複数の色度や色見本が並んだパレットを表示部１６に表示させて、ユーザが該表示されたパレットの中から色度や色見本を選択するようにし、該選択された色度や色見本に相当する色温度や分光分布特性に相当する分光反射率特性Ｒ２（λｉ）を取得するようにしてもよい。
【０１０１】
次いで、ステップＳ２２で取得した光源光の分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）と、ステップＳ２７で取得した分光反射率特性Ｒ２（λｉ）とから、光源光が被写体に反射されて撮像系（撮像レンズ、ＣＣＤ７等）に入射する光の分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算を行う（ステップＳ２８）。この分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算は、数６によって求めることができる。
【０１０２】
次いで、該シミュレーション演算によって求めた分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）と等色関数から３刺激値の算出、該算出した３刺激値から色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）の算出、該算出した色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）から色温度Ｔａ２の算出を行い、該算出した色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）及び色温度Ｔａ２を色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶させる（ステップＳ２９）。
次いで、ステップＳ３０で、指定した指定エリア（ユーザによって指定された被写体像の一部領域）の撮像信号のＲＧＢの各成分を取得する。
【０１０３】
次いで、取得した指定エリアの撮像信号のＲＧＢの各成分から分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）を求め、該求めた分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）から３刺激値、色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）、色温度Ｔａ３の算出を行い、該算出した色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）及び色温度Ｔａ３を色度座標・色温度情報メモリ２９に記憶させる（ステップＳ３１）。
【０１０４】
次いで、色度座標・色温度情報メモリ２９に記録されている、指定エリアの色度座標（ｘ３、ｙ３、ｚ３）がシミュレーション演算によって求められたＬ２（λｉ）の色度座標（ｘ２、ｙ２、ｚ３）に略一致するように、又は指定エリアの分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）がシミュレーション演算によって求められた分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）に略一致するようにホワイトバランス制御部に制御信号を送り、ホワイトバランス制御部２８は、該制御信号にしたがって利得調整部１１を制御することによりＲＧＢ成分全体の利得を調整してホワイトバランス処理を行う（ステップＳ３２）。
なお、指定エリアの色温度Ｔａ３がシミュレーション演算によって求められた分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）の色温度Ｔａ２に略一致するようにホワイトバランス処理を行うようにしてもよい。
【０１０５】
次いで、利得調整部１１から出力された撮像信号のＲＧＢの各成分のうち、ユーザによって指定された一部領域のＲＧＢを再度取得し、その分光エネルギー分布Ｌ３´（λｉ）を求めてから、色度座標（ｘ３´、ｙ３´、ｚ３´）及び色温度Ｔａ３´を再び算出する（ステップＳ３３）。
次いで、被写体のスルー画像とともに、色度図を表示部１５に表示させ、該色度図上に該算出した指定エリアの色度座標（ｘ３´、ｙ３´、ｚ３´）及び色温度Ｔａ３´に表示させる（ステップＳ３４）。
【０１０６】
図１２は、被写体のスルー画像とともに表示された色度座標の例を示すものである。なお、ここでは、色温度Ｔａを表示していない。
図を見るとわかるように、被写体（女性の顔）のスルー画像とともに色度図が表示されている。この色度図上にＹ軸と平行する太線１００と、Ｘ軸に平行する太線１１０が表示されている。この太線１００と太線１１０の交差点がステップＳ３４で算出した色度座標（ｘ３´、ｙ３´）を示すものである。色度図では、色度座標のｘ、ｙ、ｚのうちｘ、ｙのみしか表示を行わない。色度座標ｘ、ｙ、ｚは、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１の関係を有するので、ｘ、ｙとがわかれば必然的にｚがわかるからである。また、枠１２０は一部領域を指定するためのフォーカス枠や測光枠である。
【０１０７】
なお、この太線１００と太線１１０の色度図上の位置をユーザのキー入力部１６の操作により変えることができるようにしてもよい（太線１００及び太線１１０は座標カーソルとして機能する）。これにより、現在の色度座標を認識しながら、色度座標を変更することにより、指定した一部領域の色を好みの肌色となるように肌色バランスの微調整を行うことできる。つまり、変更された色度座標（色の情報）と、指定エリアの撮像信号の分光エネルギー分布Ｌ３（λｉ）から求められた色度座標とが略一致するようにホワイトバランス処理を行う。これにより、分光反射率特性Ｒ２（λｉ）と光源光の分光エネルギー分布Ｌ１（λ）とから分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）を求め、更に、該分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）から色度座標を求めるという動作をしなくてすむ。
【０１０８】
以上のように、第２の実施の形態においては、好みの肌色となるような分光反射率特性と光源光の分光エネルギー分布特性から、光源光が被写体に反射されて撮像系に入射する光の分光エネルギー分布特性をシミュレーション演算して、ホワイトバランス処理を行うので、従来のように、顔や肌色部分だけを抽出したり、強制的に肌領域だけを色変換したりしないで、画像全体の色調を一緒に補正するので、顔や肌色だけが浮いたり、異なる画質になったり、違和感のある色調になるこがなく、自然な画像を得ることができる。
また、処理が簡易なので、高速に肌色バランスを行うことができる。
また、ユーザ好みの肌色となるように肌色バランスを行うことができる。
【０１０９】
なお、上記第２の実施の形態においては、肌色バランスについて説明したが、これに限るものではなく、カラーバランスを行えるようにしてもよい。
つまり、ＲＯＭ２４に各色度に相当する分光反射率特性のデータを記録しておき、指定された一部領域の色がユーザの好みの色となるような分光反射率特性をユーザが選択し、該選択された分光反射率特性と光源光の分光エネルギー分布とから、光源光が被写体に反射されて撮像系に入射する光の分光エネルギー分布をシミュレーション演算して、ホワイトバランス処理を行うようにしてもよい。
【０１１０】
また、肌色バランス、カラーバランスを行う前に、図１２に示したような、色度図を被写体のスルー画像とともに表示しておき、ユーザが色度図上の太線１００、太線１１０を操作して色度座標を設定することにより、肌色バランス、カラーバランスを行うことができるようにしてもよい。
【０１１１】
また、被写体のスルー画像とともに表示させる色度図は、ＲＧＢ表色系の色度図、ＸＹＺ表色系の色度図のほかに、ＵＶＷ表色系（ＣＩＥ１９６０）のＵＶ色度図、Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊均等色空間（ＣＩＥ１９６４）、ＣＩＥＬＡＢのＬ＊Ａ＊Ｂ＊均等色空間、マンセル表色系など、他の表色系の色度座標、色度図、色度空間座標などに変換して表示してもよい。
図１３（ｇ）は、ＸＹＺ表色系の代わりにマンセル表色系を表示したときの例を示すものであり、図１３（ｈ）は、ＣＩＥＬＡＢ均等色空間を示したときの例を示すものである。
【０１１２】
また、図１４、図１５に示すように、ＲＧＢセンサによる外部測光方式やＣＣＤ内部測光方式の色温度検出を用いて肌色バランス制御回路を構成するようにしてもよい。
この場合には、計測した光源光の色度座標や色温度に基づき、ＷＢ調整後の撮像画像データから、フォーカス枠などで指定した一部領域のデータを元に、そのＲ、Ｇ、Ｂ信号の相対強度を求め、図３に示すような色温度とＲＧＢ成分の相対強度の特性データや換算表を参照して色温度を求め、図２の色温度と色度座標の対照表などから色度座標を求めるようにしてもよい。或いは、撮像信号のＲＧＢから直接３刺激値を算出し、刺激値から色度座標を求めるようにしてもよい。
【０１１３】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態は、ユーザによって設定された撮影条件にしたがって肌色ブラケット撮影、ＣＢ（カラーバランス）ブラケット撮影を行うというものである。
【０１１４】
Ｅ．デジタルカメラ１の構成
第３の実施の形態も、図１に示したものと同様の構成を有するデジタルカメラ１を用いることにより本発明の撮影装置を実現する。
まず、第３の実施の形態のデジタルカメラ１における、特徴となる構成の機能について説明する。
【０１１５】
制御回路１４は、ユーザのキー入力部１６の操作により設定モードに設定され、ブラケット撮影用の撮影条件である補正間隔、補正順序、補正枚数が入力されると、該入力されたブラケット撮影の撮影条件の設定を行う。
ここで、補正間隔とは、肌色ブラケット撮影、ＣＢブラケット撮影でブラケティングされていく間隔のことをいう。例えば、色度座標（ｘ、ｙ）をブラケティングさせていくことにより、ブラケティング撮影を行う場合は、補正間隔が（Δｘ、Δｙ）となる。
【０１１６】
また、補正順序には、上り方向（＋方向）、下り方向（−方向）、０＋−順、０−＋順などがある。例えば、０を補正のない初期の被写界深度条件とすれば、上り方向（＋方向）の場合は、・・→（−２補正間隔）→（−１補正間隔）→（０、補正なし）→（＋１補正間隔）→（＋２補正間隔）→・・の順となり、下り方向（−方向）の場合は、・・→（＋２補正間隔）→（＋１補正間隔）→（０、補正なし）→（−１補正間隔）→（−２補正間隔）→・・の順となる。
また、０＋−順の場合は、（０、補正なし）→（＋１補正間隔）→（＋２補正間隔）→・・→（−１補正間隔）→（−２補正間隔）→・・・の順となり、０−＋順の場合は、（０、補正なし）→（−１補正間隔）→（−２補正間隔）→・・→（＋１補正間隔）→（＋２補正間隔）→・・の順となる。
また、補正枚数とは、ブラケット撮影により一度に連続撮影する回数のことをいう。
【０１１７】
例えば、現在の指定された一部領域の色度座標が（ｘ、ｙ）の場合に、ユーザによって補正間隔（Δｘ、Δｙ）、補正順序（上り順）、補正枚数（５枚）と設定された場合には、ブラケティング撮影する１枚目の画像は、指定された一部領域の色度座標が（ｘ−２Δｘ、ｙ−２Δｙ）となるように利得調整部１１を制御することによりホワイトバランスを行って撮影を行う。そして、２枚目の画像は、指定された一部領域の色度座標が（ｘ−Δｘ、ｙ−Δｙ）となるように利得調整部１１を制御することによりホワイトバランスを行って撮影を行う。同様に３枚目は指定された一部領域の色度座標が（ｘ、ｙ）となり、４枚目は指定された一部領域の色度座標が（ｘ＋Δｘ、ｙ＋Δｙ）、５枚目は指定された一部領域の色度座標が（ｘ＋２Δｘ、ｙ＋２Δｙ）となるような利得調整部１１を制御することによりホワイトバランスを行って被写体の連続撮影を行う。
このブラケット撮影により被写体を連続して撮影する機能は、本発明の連続撮影制御手段に相当する。
【０１１８】
Ｆ．デジタルカメラ１の動作
第３の実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作を図１６〜図１９フローチャートにしたがって説明する。肌色バランスブラケット撮影、カラーバランスブラケット撮影の動作はほぼ同様なので、ここでは、カラーバランスブラケット撮影の処理について説明する。
【０１１９】
ユーザのキー入力部１６の操作によりモードが設定されると、設定されたモードが撮影モードであるか否かを判断する（ステップＳ５１）。
撮影モードでない場合は、現在設定されたモードが設定モードであるか否かを判断する（ステップＳ５２）。
【０１２０】
設定モードでない場合は、その他のモード処理を行い、設定モードである場合にはＣＢブラケット設定であるか否かを判断する（ステップＳ５３）。
ＣＢブラケット設定でない場合は、その他の設定処理を行い、ＣＢブラケット設定である場合には、ユーザによって入力されたブラケット撮影用の撮影条件である色度座標の補正間隔（Δｘ、Δｙ）、補正順序、補正枚数ｉ（ｉ＝２ｋ＋１）を設定して（ステップＳ５４）、ステップＳ５１に戻る。ここで補正間隔（Δｘ＝０．０１、Δｙ＝０．０１）、補正順序を上り順、補正枚数ｉを３枚と設定したものとする。また、補正枚数ｉ（ｉ＝２ｋ＋１＝３）であるから、ｋ＝１となる。
【０１２１】
ステップＳ５１で現在設定されたモードが撮影モードであると判断すると（ステップＳ５１でＹに分岐）、露出条件などの撮影条件を設定し（ステップＳ５５）、測光処理を行う（ステップＳ５６）。
そして、エネルギー分布表メモリ２１に記憶されている光源の分光エネルギー分布Ｌ（λ）から色度座標、色温度を求める（ステップＳ５７）。この色度座標、色温度の算出方法については第１の実施の形態で述べたとおりである。
そして、該算出した色温度に基づいてホワイトバランス処理を行う（ステップＳ５８）。
【０１２２】
そして、ズーム処理、ＡＦ処理などを行い（ステップＳ５９）、撮影条件などの撮影情報をスルー画像とともに表示部１５に表示させる（ステップＳ６０）。撮影情報とは、絞り値、シャッタ速度の一般的な撮影条件のほか、現在の色温度、色度座標、及び色度図などのことをいう。
そして、現在撮像している被写体の撮影を行うか否かを判断する（ステップＳ６１）。この判断は、シャッタボタンの操作、若しくはブラケット撮影ボタンの操作に対応する操作信号がキー入力部１６から送られてきたか否かにより判断する。
撮影を行わないと判断すると（ステップＳ６１でＮＯに分岐）、ステップＳ７４に進み、その他のキー処理、表示処理などを行う。
【０１２３】
一方、撮影を行うと判断すると（ステップＳ６１でＹに分岐）、ＣＢブラケット撮影であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。
この判断は、ブラケット撮影ボタンの操作に対応する操作信号がキー入力部１６から送られてきたか否かにより判断する。なお、静止画撮影用のシャッタボタンとブラケティング撮影ボタンを別個に設けたが、予めユーザがブラケティング撮影を行う旨を指示しておき、シャッタボタンを押下するとブラケティング撮影を行うようにしてもよい。
【０１２４】
ＣＢブラケット撮影でないと判断するとその他の撮影処理を行い、ＣＢブラケット撮影であると判断すると、現在、つまり、ステップＳ５８のホワイトバランス処理後のユーザによって指定された一部領域の色度座標（ｘ０、ｙ０、ｚ０）、色温度Ｔａの算出を行う（ステップＳ６３）。この算出は、第２の実施の形態で述べたように、ユーザによって指定された一部領域の撮像信号のＲＧＢ成分、つまり、利得調整部１１ｒ、１１ｇ、１１ｂから出力されたＲＧＢ成分のうち、ユーザによって指定された一部領域のＲＧＢ成分から色度座標や色温度を求める。ここでは、求められた色度座標が、例えば、（ｘ０、ｙ０）＝（０．１、０．３）であったとする。
【０１２５】
次いで、ユーザによって設定されたブラケット撮影の撮影条件の補正順序が上り順であるか否かを判断する（ステップＳ６４）。
ここではステップＳ５４で補正順序を上り順と設定したので、上り順のＣＢの色度座標の初期値（ｘ１、ｙ１）の設定を行う（ステップＳ６５）。
ここで、上り順の初期値（ｘ１、ｙ１）は、（ｘ１＝ｘ０−ｋ・Δｘ、ｙ１＝ｙ０−ｋ・Δｙ）である。
したがって、ここでは、初期値（ｘ１＝０．０９、ｙ１＝０．２９）となる。但し、（ｘ０、ｙ０）＝（０．１、０．３）、（Δｘ、Δｙ）＝（０．０１、０．０１）であり、ｋ＝１である。
次いで、撮影順序ｍを「ｍ＝＋１」として設定して（ステップＳ６６）、ステップＳ７０に進む。
【０１２６】
一方、ステップＳ６４で上り順でない場合は、補正順序が下り順であるか否かを判断する（ステップＳ６７）。
下り順である場合には、下り順のＣＢの色度座標の初期値（ｘ１、ｙ１）の設定を行う（ステップＳ６８）。
ここで、下り順の初期値（ｘ１、ｙ１）は、（ｘ１＝ｘ０＋ｋ・Δｘ、ｙ１＝ｙ０＋ｋ・Δｙ）である。
したがって、この場合には初期値（ｘ１＝０．１１、ｙ１＝０．３１）となる。
次いで、撮影順序ｍを「ｍ＝−１」と設定して（ステップＳ６９）、ステップＳ７０に進む。
【０１２７】
ステップＳ７０に進むと、撮影枚数ｎを「ｎ＝２ｋ＋１」、撮影済枚数ｊを「ｊ＝０」と設定する。ここで、ｋ＝１（ステップＳ５４で補正枚数ｉ（ｉ＝２ｋ＋１＝３枚）と設定しているので）であるから、撮影枚数ｎは「ｎ＝２・１＋１＝３枚」となる。
次いで、ＣＢ補正撮影処理を行う（ステップＳ７１）。ここで、ＣＢ補正撮影処理の動作を図１９のフローチャートにしたがって説明する。
【０１２８】
ＣＢ補正撮影処理を開始すると、図１９のステップＳ９１に進み、これからＣＢブラケット撮影により撮影しようとする補正色度座標（ｘ、ｙ）の設定を行う。この設定される補正色度座標は、（ｘ＝ｘ１＋ｍ・ｊ・Δｘ、ｙ＝ｙ１＋ｍ・ｊ・Δｙ）である。
したがって、ここでは、補正順序を上り順と設定しているので、（ｘ１＝０．０９、ｙ１＝０．２９）であることから、補正色度座標（ｘ＝０．０９、ｙ＝０．２９）となる。但し、「ｍ＝＋１」、「ｊ＝０」、「Δｘ＝０．０１、Δｙ＝０．０１」である。
【０１２９】
次いで、補正色度座標（ｘ、ｙ）に相当する色温度Ｔａを算出し（ステップＳ９２）、該算出した色温度Ｔａに基づいて指定した一部領域が該算出した色温度Ｔａとなるように、利得調整部１１を制御することにより、ＲＧＢ成分全体の利得を調整してホワイトバランス処理を行う（ステップＳ９３）。なお、指定した一部領域の色度座標（ｘ０、ｙ０）が、補正色度座標（ｘ、ｙ）となるように、利得調整部１１を制御することにより、ＲＧＢ成分全体の利得を調整してホワイトバランス処理を行うようにしてもよい。
次いで、設定した撮影条件で被写体を撮影し、撮影した画像データをＤＲＡＭに記憶し（ステップＳ９４）、ＤＲＡＭに記憶した該画像データをフラッシュメモリに記録する（ステップＳ９５）。
【０１３０】
画像データをフラッシュメモリに記録すると、図１７のフローチャートのステップＳ７２に進み、撮影済枚数ｊを「ｊ＝ｊ＋１」と設定する。ここでは、ｊ＝０であったので、新に設定された撮影済枚数ｊは「ｊ＝１」となる。
次いで、撮影済枚数ｊが撮影枚数ｎ以上か否かを判断する（ステップＳ７３）。ここでは、ｊ＝１であり、ｎ＝３であるので、撮影済枚数ｊは撮影枚数ｎより小さいと判断し、ステップＳ７１に戻りＣＢ補正撮影処理を行う。
つまり、図１９のステップＳ９１で補正色度座標（ｘ、ｙ）＝（０．１、０．３）と設定し、設定した補正色度座標となるようにホワイトバランス処理を行いってから被写体を撮影し、該撮影した画像データをフラッシュメモリに記録する（ステップＳ９２〜ステップＳ９５）。
【０１３１】
そして、図１７のステップＳ７２に進み、撮影済枚数ｊを「ｊ＝ｊ＋１＝１＋１＝２」と設定し、撮影済枚数ｊ（ｊ＝２）が撮影枚数ｎ（ｎ＝３）以上か否かを判断し、ｊはｎより小さいので、また、ステップＳ７１に戻る。この動作を撮影済枚数ｊが撮影枚数ｎ以上と判断するまで繰り返す。
このループ（ステップＳ７１〜ステップＳ７３）により撮影される画像の指定された一部領域の色度座標（ｘ、ｙ）は、１枚目が（０．０９、０．２９）、２枚目が（０．１、０．３）、３枚目が（０．１１、０．３１）となる。
【０１３２】
また、下り順の場合には、このループにより撮影される画像の指定された一部領域の色度座標（ｘ、ｙ）は、１枚目が（０．１１、０．３１）、２枚目が（０．１、０．３）、３枚目が（０．０９、０．２９）となることから、下り順と上り順とでは撮影される順序が逆であることがわかる。
そして、撮影済枚数ｉが撮影枚数以上であると判断すると（ステップＳ７３でＹに分岐）、その他のキー処理、表示処理を行う（ステップＳ７４）。
【０１３３】
一方、ステップＳ６７で、補正順序が下り順でないと判断すると、図１８のステップＳ７５に進み、補正順序が０＋−順であるか否かを判断する。
０＋−順でないと判断すると、その他の処理、つまり、その他の補正順序で被写体を撮影する。
一方、０＋−順であると判断すると、ＣＢの色度座標（ｘ１、ｙ１）の初期値を（ｘ１＝ｘ０、ｙ１＝ｙ０）と設定する（ステップＳ７６）。したがって、初期値（ｘ１、ｙ１）＝（０．１、０．３）となる。
【０１３４】
次いで、撮影順序ｍを「ｍ＝＋１」と設定し（ステップＳ７７）、撮影枚数ｎを「ｎ＝ｋ＋１」と、撮影済枚数ｊを「ｊ＝０」と設定する（ステップＳ７８）。ここで、ｋ＝１なので、撮影枚数ｎは「２」と設定される。
次いで、ステップＳ７９に進み、ＣＢ補正撮影処理を行う。
ＣＢ補正撮影処理は上述したように、ステップＳ９１に進み、ＣＢブラケット撮影の補正色度座標（ｘ、ｙ）の設定を行う。
ここで、ｘ＝ｘ１＋ｍ・ｊ・Δｘ、ｙ＝ｙ１＋ｍ・ｊ・Δｙなので、ｘ＝０．１＋１×０×０．０１＝０．１、ｙ＝０．３＋１×０×０．０１＝０．３ということになる。
【０１３５】
次いで、該設定した色度座標に相当する色温度Ｔａを算出し、該算出した色温度に基づいてホワイトバランス処理を行ってから被写体を撮影し、該撮影した画像データをフラッシュメモリに記録する（ステップＳ９２〜ステップＳ９５）。
次いで、図１８のステップＳ８０に進み、ｊを「ｊ＝ｊ＋１＝０＋１＝１」と設定し、撮影済枚数ｊ（ｊ＝１）が撮影枚数ｎ（ｎ＝２）以上か否かを判断する（ステップＳ８１）。ここでは、ｊはｎより小さいので、ステップＳ７９に進み上記した動作を繰り返す。
【０１３６】
このループにより撮影される画像の指定された一部領域の色度座標（ｘ、ｙ）は、１枚目が（０．１、０．３）となり、２枚目が（０．１１、０．３１）となる。
そして、２枚目の画像が撮影されると、撮影済枚数ｊは２となるので（ｊ＝１＋１＝２）、ステップＳ８１で撮影済枚数ｊ（ｊ＝２）は撮影済枚数ｎ（ｎ＝２）以上と判断し、ステップＳ８２に進む。
【０１３７】
ステップＳ８２に進むと、ＣＢの色度座標（ｘ１、ｙ１）の初期値を（ｘ１＝ｘ０、ｙ１＝ｙ０）と設定する。
次いで、撮影順序ｍを「ｍ＝−１」と設定し（ステップＳ８３）、撮影枚数ｎを「ｎ＝ｋ」と、撮影済枚数ｊを「ｊ＝１」と設定する（ステップＳ８４）。ここで、ｋ＝１なので、撮影枚数ｎは「１」と設定される。
次いで、ステップＳ８５に進み、ＣＢ補正撮影処理を行う。
【０１３８】
つまり、図１９のステップＳ９１に進み、ＣＢブラケット撮影の補正色度座標（ｘ、ｙ）の設定を行う。
ここで、ｘ＝ｘ１＋ｍ・ｊ・Δｘ、ｙ＝ｙ１＋ｍ・ｊ・Δｙなので、ｘ＝０．１＋（−１）×１×０．０１＝０．０９、ｙ＝０．３＋（−１）×１×０．０１＝０．２９ということになる。
次いで、該設定した色度座標に相当する色温度Ｔａを算出し、該算出した色温度に基づいてホワイトバランス処理を行ってから被写体を撮影し、該撮影した画像データをフラッシュメモリに記録する（ステップＳ９２〜ステップＳ９５）。
【０１３９】
次いで、図１８のステップＳ８６に進み、撮影済枚数ｊを「ｊ＝ｊ＋１＝１＋１＝２」と設定し、撮影済枚数ｊ（ｊ＝２）が撮影枚数ｎ（ｎ＝１）以上か否かを判断する（ステップＳ８７）。ここでは、撮影済枚数ｊは撮影枚数ｎより大きいので、撮影済枚数ｊは撮影枚数ｎ以上であると判断し、図１７のステップＳ７４に進み、その他のキー処理、表示処理を行う。
補正順序が０＋−順の場合に撮影される３枚目の画像の指定された一部領域の色度座標（ｘ、ｙ）は、（０．０９、０．２９）である。
【０１４０】
以上のように、第３の実施の形態においては、ユーザが設定した補正間隔、補正順序、補正枚数にしたがって、肌色バランスブラケット撮影、カラーバランスブラケット撮影を行うので、撮影ごとに撮影条件（ホワイトバランスの撮影条件）を変えて撮影しなくても、１回の撮影で肌色やカラーの異なる画像を複数撮影することができる。
また、自動的に設定された場合の肌色などが所望の肌色となっていない場合でも、ブラケット撮影した複数の中から、所望の肌色を有する画像を選択することができるので、好みの肌色やカラーを有する画像を得る確率が高くなり、シャッタチャンスを逃すことがない。
【０１４１】
なお、第２の実施の形態のように、ユーザが所望する肌色やカラーとなるように肌色バランス、カラーバランスを行ってから、その肌色、カラーを基準として肌色バランスブラケット撮影、カラーバランスブラケット撮影を行うようにしてもよい。
また、色度座標を少しずつ変更して（ブラケティングして）ブラケット撮影を行うようにしたが、分光反射率特性Ｒ２（λｉ）又は色温度Ｔａを少しずつ変更することにより、色度座標を少しずつ変更してブラケット撮影を行うようにしてもよい。
この場合には、ユーザは補正間隔を（Δｘ、Δｙ）で設定するのではなく、ΔＲ２（λｉ）又はΔＴａを設定することになる。
【０１４２】
また、ブラケット撮影によって連続撮影される複数の画像の色度座標や分光反射率を個々に設定することができるようにしてもよい。つまり、この場合には、ブラケティング撮影でなく、撮影条件の異なる画像を複数枚連続して撮影するということになる。
例えば、１枚目の画像の指定された一部領域の色度座標は（０．１、０．３）、２枚目の画像の指定された一部領域の色度座標は（０．１、０．３１）、３枚目の画像の指定された一部領域の色度座標は（０．１１、０．２９）ということになる。
【０１４３】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態は、撮像レンズやフィルタ等が交換可能であって、撮像レンズやフィルタ等が交換された場合でも、適正なホワイトバランスを行うというものである。
【０１４４】
Ｇ．デジタルカメラ１の構成
第４の実施の形態も、図１に示したものと同様の構成を有するデジタルカメラ１を用いることにより本発明の撮像装置を実現する。
しかし、以下の点で構成の機能が異なる。
【０１４５】
撮像レンズ２は取り外し可能な交換レンズであり、撮像レンズ２を保護している鏡筒（図示略）には、マイコンが備えられている。このマイコンには、レンズやフィルタや、ズームレンズ位置毎などの撮像系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）が記録されている。
また、駆動回路３は、該マイコンに記録されている撮像系（撮像レンズ２やフィルタ）の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）の情報を読み出し、駆動回路３に設けられているメモリに該情報を記憶させる。また、駆動回路３は、現在のフォーカスレンズ２ａの位置情報、ズームレンズ２ｂの位置情報もメモリに記憶させる。
【０１４６】
取得部２６は、駆動回路３、制御回路１４と接続されており、取得部２６は、駆動回路３のメモリに記憶されている現在のフォーカスレンズ２ａの位置情報、ズームレンズ２ｂの位置情報等及び、撮像系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）の情報を取得し、該取得した情報を情報メモリ２２に記憶させる。
また、取得部２６は、制御回路１４から送られてきた現在のＣＣＤ７の感度設定情報の取得を行い、該取得した感度設定情報も情報メモリ２２に記憶させる。
【０１４７】
ＲＯＭ２４には、更に、計測光学系（プリズム回折格子１７やフィルタ等の光学系）の分光透過率特性Ｔ１（λｉ）や、センサアレイ１８の分光感度特性Ｓ１（λｉ）及びＣＣＤ７の感度設定情報毎の分光感度特性Ｓ２（λｉ）が格納されている。
刺激値演算部２３は、エネルギー分布表メモリ２１に記憶されている分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）の読み出し（第１の取得手段）、ＲＯＭ２４に記録されている計測系の分光透過率特性Ｔ１（λi）の読み出し（測光透過率取得手段）及びセンサアレイの分光感度特性Ｓ１（λi）の読み出しを行い（測光感度取得手段）、該読み出した分光エネルギー分布Ｌ１（λi）及び分光透過率特性Ｔ１（λｉ）及び分光感度特性Ｓ１（λｉ）から、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）のシミュレーション演算を行う（第１の演算手段）。
ここで、レンズの分光透過率特性、フィルタ（アンバー色、ブルー色）の分光透過率特性、ＣＣＤ７の分光感度特性の例を図２０に示す。
【０１４８】
図２１（ａ）は、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）がプリズム回折格子１７などの計測光学系を介してセンサアレイ１８から出力される分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）の様子を示すものである。
この図を見ると明らかなように、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）は、計測光学系の分光透過率特性Ｔ１（λｉ）及びセンサアレイ１８の分光感度特性Ｓ１によって影響され、センサアレイ１８から出力される分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）は、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）と同一となることはなく、センサアレイ１８から出力される分光エネルギー分布Ｌ１（λｉ）は、Ｌ１（λｉ）＝Ｌ０（λｉ）・Ｔ１（λｉ）・Ｓ１（λｉ）で表せることができる。
したがって、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）は、数７によって求めることができる。
【０１４９】
【数７】
2006054679.tif 000009
【０１５０】
そして、刺激値演算部２３は、取得部２６によって取得され情報メモリ２３に記憶されているレンズやフィルタや、ズームレンズ位置毎などの撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）と、取得部２６によって取得され情報メモリ２３に記憶されている現在のズームレンズ２ｂの位置等を参酌することにより、適切な撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を情報メモリ２２から取得する（撮像透過率取得手段）。また、取得部２６によって取得され情報メモリ２２に記憶されている現在のＣＣＤ７の感度設定情報から、ＲＯＭ２４に記録されているＣＣＤ７の分光感度特性Ｓ２（λｉ）を取得する（撮像感度取得手段）。
そして、刺激値演算部２３は、取得した撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）、ＣＣＤ７の分光感度透過率特性Ｓ２（λｉ）及び算出した光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）からＣＣＤ７から出力される分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算を行う（取得手段）。
【０１５１】
図２１（ｂ）は、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）が撮像レンズ２などの撮像光学系を介してＣＣＤ７から出力される分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）の様子を示すものである。
図を見るとわかるように、光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）は、撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）、ＣＣＤ７の分光感度特性Ｓ２（λｉ）によって影響され、ＣＣＤ７から出力される分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）は数８にしたがって求めることができる。
【０１５２】
【数８】
2006054679.tif 000010
【０１５３】
なお、被写体の分光反射率特性Ｒ２（λｉ）がわかる場合には、これを考慮して、分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）を求めるようにしてもよい。この場合には、分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）は、数９にしたがって求めることができる。
【０１５４】
【数９】
2006054679.tif 000011
【０１５５】
そして、刺激値演算部２３は、ＲＯＭ２４から等色関数を読みだし、該読み出した等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）と該シミュレーション演算によって求められた分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）とを乗算し、各波長毎（λｉ）の乗算結果を波長領域のｎ帯域（ｉ＝０〜ｎ−１）全体で総和して３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを求めることができる。
他は、第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。
【０１５６】
Ｈ．デジタルカメラ１の動作
第１の実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作を図２２、図２３のフローチャートにしたがって説明する。
ステップＳ１０１で、予めＲＯＭ２４に記録されている計測光学系やフィルタ等の分光透過率特性Ｔ１（λｉ）及びセンサアレイ１８の分光感度特性Ｓ１（λｉ）を読み出して設定を行う。
【０１５７】
次いで、測光処理を行い（ステップＳ１０２）、センサアレイ１８によって受光された入射光から、波長別の分光分布データＬ１（λｉ）を取得する（ステップＳ１０３３）。
次いで、取得した分光分布データＬ１（λｉ）と、ステップＳ１で設定した計測光学系やフィルタの分光透過率Ｔ１（λｉ）及びセンサアレイ１８の分光感度特性Ｓ１（λｉ）を元に、入射光源のエネルギー分布Ｌ０（λｉ）を数７にしたがって算出する（ステップＳ１０４）。
【０１５８】
次いで、駆動回路３からフォーカスレンズ２ａ、ズームレンズ２ｂの位置情報、及び撮像レンズの鏡筒に格納されているマイコンから取得して記憶したレンズやフィルタ、ズームレンズ位置毎などの撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λ）の取得、更に、現在のＣＣＤ７の感度設定情報などを制御回路１４などから取得して情報メモリ２２に記憶する（ステップＳ１０５）。
次いで、情報メモリ２２に該記憶したレンズやフィルタや、ズームレンズ位置毎などの撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）と、ズームレンズ２ｂの位置等を参酌することにより、適切な撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を情報メモリ２２から取得し、設定を行う。また、情報メモリ２２に該記憶した現在の感度設定情報を参酌して、ＲＯＭ２４に記録されているＣＣＤ７の感度毎の分光透過率特性Ｓ２（λｉ）から適切なＣＣＤ７の分光感度特性Ｓ２（λｉ）を取得し、設定を行う（ステップＳ１０６）。
【０１５９】
次いで、ステップＳ１０４で算出した光源の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）と、該設定した撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）及びＣＣＤ７の分光感度特性Ｓ２（λｉ）から、ＣＣＤ７から出力される撮像信号の分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）のシミュレーション演算を数８にしたがって行う（ステップＳ１０７）。
次いで、該算出した分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）とＲＧＢ表色系の等色関数から３刺激値Ｒ、Ｇ、Ｂを数１又は数２にしたがって算出する（ステップＳ１０８）。
【０１６０】
次いで、該算出したＲＧＢ表色系の３刺激値から、ＸＹＺ表色系の３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚに変換する（ステップＳ１０９）。この変換は、数３にしたがって行う。なお、ＸＹＺ表色系の等色関数を用いて、分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）から直接３刺激値ＸＹＺを求めるようにしてもよい。
次いで、３刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚから色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）の算出を数４にしたがって行う（ステップＳ１１０）。
次いで、色度座標の変換を行うと、色度座標から色温度Ｔａ、黒体輻射軌跡との偏差Δｕｖの算出を行う（ステップＳ１１１）。この色温度Ｔａ、偏差Δｕｖの算出は周知技術（例えば、国際照明学会などの技術により）なので省略する。
また、図２に示すような色度座標と色温度Ｔａなどの換算テーブルをＲＯＭ２４に記録させておき、それを参照して色温度Ｔａなどを求めるようにしてもよい。
【０１６１】
次いで、求めた偏差Δｕｖ許容範囲内か否かの判断を行う（ステップＳ１１２）。この判断は、求めた偏差ΔｕｖがＲＯＭ２４に記録されている閾値より小さいか否かを判断することにより行われ、閾値より小さい場合には許容範囲内であると判断する。
許容範囲内であると判断すると（ステップＳ１１２でＹに分岐）、ステップＳ１１で求めた色温度に基づいてホワイトバランスの制御を行う（ステップＳ１１３）。
一方、許容範囲内でないと判断すると色温度の測定が失敗したと判断し、エラー処理を行う。
【０１６２】
以上のように、第４の実施の形態においては、撮像系の交換レンズ等やズームレンズのズーム位置毎などの撮像光学系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）、ＣＣＤ７の分光感度特性Ｓ２（λｉ）、計測光学系の分光透過率特性Ｔ１（λｉ）、センサアレイの分光感度特性Ｓ１（λｉ）を取得し、ＣＣＤ７から出力される分光エネルギー分布Ｌ２（λｉ）をシミュレーション演算するようにしたので、レンズや外付けフィルタなどが交換された場合、ズームレンズ２ｂ等の位置が変わった場合、ＣＣＤ７の感度設定が変わった場合等でも、精確かつ自動的に撮像信号のホワイトバランス処理を行うことができる。
【０１６３】
なお、第４の実施の形態では、光源光の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）をシミュレーション演算によって求めるようにしたが、第１の実施の形態のように、光源光の分光エネルギー分布を求めることなく、プリズム回折格子１８等を介してエネルギー分布表メモリ２１に記憶された分光エネルギー分布を光源光の分光エネルギー分布として扱うようにしてもよい。
また、第４の実施の形態によるホワイトバランスを行ってから、第２の実施の形態で説明したような肌色バランスやカラーバランス、及び第３の実施の形態で説明したような肌色バランスブラケット撮影、カラーバランスブラケット撮影を行うようにしてもよい。つまり、第４の実施の形態と第２、第３の実施の形態とを組み合わせるようにしてもよい。
【０１６４】
また、鏡筒に設けられているマイコンに予め撮像系の分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を記録しておき、該分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を取得するようにしたが、鏡筒に設けられているマイコンにレンズやフィルタの製品番号、規格、識別ＩＤを記録させておき、該ＩＤ等を取得することにより、該ＩＤに対応する分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を取得するようにしてもよい。この場合には、予めＲＯＭ２４などに、該ＩＤ番号等に対応する分光透過率特性Ｔ２（λｉ）が複数記録されていることは言うまでもない。
また、撮像レンズ２にマイコンを実装することが難しい場合には、レンズやフィルタの型番、規格、仕様などをユーザのキー入力部１６の操作により入力された規格等、又は、一覧表リストを表示させて選択された規格等を設定することにより、該設定された規格に対応する分光透過率特性Ｔ２（λｉ）を取得するようにしてもよい。この場合には、予め、ＲＯＭ２４などに、該規格等に対応する分光透過率特性Ｔ２（λｉ）が複数記録されていることは言うまでもない。
【０１６５】
また、上記第１〜３の実施の形態は、プリズム回折格子１８等を介してエネルギー分布表メモリ２１に記憶された分光エネルギー分布を光源光の分光エネルギー分布として扱ったが、第４の実施の形態に示すように、光源光の分光エネルギー分布Ｌ０（λｉ）をシミュレーション演算により求めて、ホワイトバランス処理を行うようにしてもよい。
【０１６６】
また、上記第１、第２の実施の形態におけるホワイトバランス装置は、被写体を撮影することができない記録媒体等でもよく、要は、画像データを処理する機能を有する装置であればなんでもよい。
また、上記第３、第４の実施の形態におけるホワイトバランス装置は、デジタルカメラに限定されるものではなく、カメラ付き携帯電話、カメラ付きＰＤＡ、カメラ付きパソコン等、又はデジタルビデオカメラでもよく、要は、被写体を撮影することができる装置であれば何でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の実施の形態のデジタルカメラのブロック図である。
【図２】色度座標（ｘ、ｙ、ｚ）と色温度Ｔａの換算テーブルを示す図である。
【図３】色温度ＴａとＲＧＢ成分の相対強度の特性データを示す図である。
【図４】利得調整部１１を制御するときの様子を示した図である。
【図５】第１の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図６】入射される波長毎の分光エネルギー分布、及び、エネルギー分布表メモリに記憶される分光エネルギー分布表の例を示したものである。
【図７】ＲＧＢ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）、及び、ＲＯＭ２４に記録されている等色関数表を示す図である。
【図８】ＸＹＺ表色系の等色関数（λｉ）、（λｉ）、（λｉ）、及び、ＲＯＭ２４に記録されている等色関数表を示す図である。
【図９】ＲＯＭ２４に記録されている分光反射率の例を示した図である。
【図１０】第２の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１２】被写体のスルー画像とともに表示された色度座標の例を示す図である。
【図１３】マンセル表色系、ＣＩＥＬＡＢ均等色空間を表示したときの例を示す図である。
【図１４】ＲＧＢセンサによる外部測光方式によるデジタルカメラの構成を示した図である。
【図１５】ＣＣＤ内部測光方式によるデジタルカメラの構成を示した図である。
【図１６】第３の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１８】第３の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図１９】第３の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図２０】レンズの分光透過率特性、フィルタの分光透過率特性、ＣＣＤ７の分光感度特性の例を示す図である。
【図２１】第４の実施の形態における、光源光の分光エネルギー分布、及びセンサアレイから出力される分光エネルギー分布、ＣＣＤ７から出力される分光エネルギー分布の様子を示す図である。
【図２２】第４の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【図２３】第４の実施の形態のデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６８】
１      デジタルカメラ
２      撮像レンズ
３      駆動回路
４      絞り兼用シャッタ
５      垂直ドライバ
６      ＴＧ
７      ＣＣＤ
８      サンプルホールド回路
９      アナログデジタル変換器
１０    色分離回路
１１    利得調整部
１２    画像信号処理部
１３    メモリ
１４    制御回路
１５    表示部
１６    キー入力部
１７    プリズム回折格子
１８    センサアレイ
１９    アンプ
２０    アナログデジタル変換器
２１    エネルギー分布表メモリ
２２    情報メモリ
２３    刺激値演算部
２４    ＲＯＭ
２５    色度座標演算部
２６    取得部
２７    色温度演算部
２８    ホワイトバランス制御部
２９    色度座標・色温度情報メモリ
【図１】
2006054679.tif 000012
【図２】
2006054679.tif 000013
【図３】
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【図４】
2006054679.tif 000015
【図５】
2006054679.tif 000016
【図６】
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【図７】
2006054679.tif 000018
【図８】
2006054679.tif 000019
【図９】
2006054679.tif 000020
【図１０】
2006054679.tif 000021
【図１１】
2006054679.tif 000022
【図１２】
2006054679.tif 000023
【図１３】
2006054679.tif 000024
【図１４】
2006054679.tif 000025
【図１５】
2006054679.tif 000026
【図１６】
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【図１７】
2006054679.tif 000028
【図１８】
2006054679.tif 000029
【図１９】
2006054679.tif 000030
【図２０】
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【図２１】
2006054679.tif 000032
【図２２】
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【図２３】
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