(57)【要約】      （修正有）【課題】レンズユニットによらず、適切なホワイトバランス補正を行うことができる撮像装置、及び、ホワイトバランスゲインの算出方法を提供する。【解決手段】撮像素子を含むレンズ交換式のデジタルカメラは、画像処理部１０４において、色温度情報算出部１２８と第２のＷＢＧ算出部１２９を備えている。色温度情報算出部１２８は、撮像素子から出力される信号に基づいて算出されたレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、レンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出する。第２のＷＢＧ算出部１２９は、色温度情報算出部１２８が算出した色温度情報と、レンズユニットから取得した第２のレンズ情報と、に基づいて、レンズユニットに対する第２のホワイトバランスゲインを算出する。【選択図】図２
2019205003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子を含む、レンズ交換式の撮像装置であって、
前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出する色温度情報算出部と、
前記色温度情報と、前記第１のレンズユニットとは異なる第２のレンズユニットから取得した第２のレンズ情報と、に基づいて、前記第２のレンズユニットに対する第２のホワイトバランスゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出部と、を備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、複数の色の光を識別可能に検出し、
前記第１のホワイトバランスゲインは、前記複数の色に対応する複数の第１のホワイトバランスゲイン成分を含み、
前記色温度情報は、前記複数の色に対応する複数の色温度情報成分を含み、
前記色温度情報算出部は、前記複数の第１のホワイトバランスゲイン成分と、前記第１のレンズ情報と、に基づいて、前記複数の色温度情報成分を算出する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記第２のホワイトバランスゲインは、前記複数の色に対応する複数の第２のホワイトバランスゲイン成分を含み、
前記ホワイトバランスゲイン算出部は、前記複数の色温度情報成分と、前記第２のレンズ情報と、に基づいて、前記複数の第２のホワイトバランスゲイン成分を算出する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の撮像装置において、
前記複数の色温度情報成分の各々は、逆色温度である
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置において、さらに、
画像データのホワイトバランスを補正するホワイトバランス補正部を備え、
前記ホワイトバランス補正部は、
前記第１のホワイトバランスゲインに基づいて、前記第１のレンズユニットを用いた撮影により生成された画像データのホワイトバランスを補正し、
前記第２のホワイトバランスゲインに基づいて、前記第２のレンズユニットを用いた撮影により生成された画像データのホワイトバランスを補正する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置において、さらに、
前記色温度情報算出部で算出された前記色温度情報に基づいて、光源の色温度を表示する表示部を備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
撮像素子を含む、レンズ交換式の撮像装置であって、
前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出する色温度情報算出部と、
前記色温度情報算出部で算出された前記色温度情報に基づいて、光源の色温度を表示する表示部と、を備える
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
撮像素子を含む、レンズ交換式の撮像装置が行うホワイトバランスゲインの算出方法であって、
前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出し、
前記色温度情報と、前記第１のレンズユニットとは異なる第２のレンズユニットから取得した第２のレンズ情報と、に基づいて、前記第２のレンズユニットに対する第２のホワイトバランスゲインを算出する
ことを特徴とする算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、撮像装置、及び、ホワイトバランスゲインの算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式カメラで使用されるレンズユニットは、それぞれ異なる光学特性を有している。そのため、レンズ交換式カメラで取得した被写体の画像において、被写体の色を正確に再現するためには、カメラボディに装着されたレンズユニットの光学特性を考慮した画像処理が必要である。
【０００３】
このような課題に関連する技術は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１には、レンズユニット交換時にレンズユニット内のメモリからレンズユニット固有のＩＣＣプロファイルを取得することで、レンズユニットに応じた色補正処理を行うデジタルカメラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０７８７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１では、ＩＣＣプロファイルを用いた色補正処理は、適切なホワイトバランス補正が行われた後に、行われる。
【０００６】
一般に、デジタルカメラは、グレー板を撮影するマニュアル操作によってホワイトバランスゲインを算出することができる。ただし、算出されたホワイトバランスゲインには、グレー板を撮影したときに装着されていたレンズユニットの光学特性が加味されている。このため、レンズユニットが交換されると、マニュアル操作によって算出されたホワイトバランスゲインは、適切な設定から乖離してしまう。
【０００７】
従って、特許文献１に記載のデジタルカメラでは、レンズユニット固有のＩＣＣプロファイルを用いてレンズユニットに応じた色補正処理が行われるにも関わらず、レンズユニットを交換すると、被写体の色の再現性が低下してしまう。
【０００８】
以上の実情を踏まえ、本発明の一側面に係る目的は、レンズユニットによらず適切なホワイトバランス補正を行う技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る撮像装置は、撮像素子を含むレンズ交換式の撮像装置である。前記撮像装置は、前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出する色温度情報算出部と、前記色温度情報と、前記第１のレンズユニットとは異なる第２のレンズユニットから取得した第２のレンズ情報と、に基づいて、前記第２のレンズユニットに対する第２のホワイトバランスゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出部と、を備える。
【００１０】
本発明の別の態様に係る撮像装置は、撮像素子を含む、レンズ交換式の撮像装置である。前記撮像装置は、前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出する色温度情報算出部と、前記色温度情報算出部で算出された前記色温度情報に基づいて、光源の色温度を表示する表示部と、を備える。
【００１１】
本発明の一態様に係るホワイトバランスゲインの算出方法は、撮像素子を含むレンズ交換式の撮像装置が行うホワイトバランスゲインの算出方法である。前記算出方法は、前記撮像素子から出力される信号に基づいて算出された第１のレンズユニットに対する第１のホワイトバランスゲインと、前記第１のレンズユニットの第１のレンズ情報と、に基づいて、色温度情報を算出し、前記色温度情報と、前記第１のレンズユニットとは異なる第２のレンズユニットから取得した第２のレンズ情報と、に基づいて、前記第２のレンズユニットに対する第２のホワイトバランスゲインを算出する。
【発明の効果】
【００１２】
上記の態様によれば、レンズユニットによらず適切なホワイトバランス補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】デジタルカメラ１の構成を例示した図である。
【図２】画像処理部１０４の構成を例示した図である。
【図３】マニュアルＷＢＧ算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図４Ａ】レンズユニット毎のＲゲインとＲ色温度の相関関係を示した図である。
【図４Ｂ】レンズユニット毎のＢゲインとＢ色温度の相関関係を示した図である。
【図５Ａ】レンズユニット２００のＲゲインとＲ逆色温度の相関関係を示した図である。
【図５Ｂ】レンズユニット２００のＢゲインとＢ逆色温度の相関関係を示した図である。
【図６】色温度換算方法を説明するための図である。
【図７】色温度の表示例を示した図である。
【図８】オートＷＢＧ算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図９Ａ】レンズユニット３００のＲゲインとＲ逆色温度の相関関係を示した図である。
【図９Ｂ】レンズユニット３００のＢゲインとＢ逆色温度の相関関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、一実施形態に係るデジタルカメラ１の構成を例示した図である。以下、図１を参照しながら、デジタルカメラ１の構成について説明する。
【００１５】
図１に示すデジタルカメラ１は、レンズ交換式の撮像装置であり、カメラボディ１００と、カメラボディ１００に着脱自在なレンズユニット２００と、を備えている。
【００１６】
レンズユニット２００は、レンズ２０１と、レンズ駆動部２０２と、レンズ駆動制御回路２０３と、Ｆｌａｓｈメモリ２０４と、を備えている。なお、カメラボディ１００には、レンズユニット２００の代わりにレンズユニット２００とは別のレンズユニット３００が装着されてもよい。レンズユニット３００も、レンズユニット２００と類似した構成を有している。なお、レンズユニット２００は、デジタルカメラ１の第１のレンズユニットであり、レンズユニット３００は、デジタルカメラ１の第２のレンズユニットである。
【００１７】
レンズ２０１は、単焦点レンズまたはズームレンズであり、被写体の光学像を形成するための単数または複数の光学レンズを含んでいる。レンズ２０１は、レンズ駆動部２０２の動力によって光軸方向に移動する。レンズ駆動制御回路２０３は、後述するマイクロコンピュータ１０７からの制御信号に基づいてレンズ駆動部２０２を制御して、レンズ２０１のピント位置を調整する。レンズ２０１がズームレンズである場合には、レンズ２０１の焦点距離についても調整可能である。Ｆｌａｓｈメモリ２０４には、レンズ２０１のレンズ情報が格納されている。レンズ情報は、少なくとも、対象とするレンズの分光特性を含む情報であり、対象とするレンズに固有の情報である。
【００１８】
カメラボディ１００は、撮像素子１０１を含んでいる。撮像素子１０１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサなどであり、各々が画素を構成する、二次元に配列された複数のフォトダイオードを含んでいる。フォトダイオードが受光量に応じた電流を発生させることで、フォトダイオードに接続されているキャパシタに電荷が蓄積される。複数のフォトダイオードの前面には、ベイヤ配列に並べられたＲＧＢフィルタが配置されている。
【００１９】
なお、撮像素子１０１の構成はベイヤ配列に並べられたＲＧＢフィルタを含む構成に限定されない。撮像素子１０１は、複数の色の光を識別可能に検出できればよく、例えばＦＯＶＥＯＮ（フォベオン・インコーポレーテッドの登録商標）のような、素子の厚さ方向に複数のセンサを配列した構成であってもよい。
【００２０】
撮像素子１０１は撮像回路１０２に接続されている。撮像回路１０２は、撮像素子１０１から出力された信号（以降、アナログ画像信号と記す）に対し、リセットノイズを低減した上で波形整形を行い、さらに適切な輝度になるようにゲインアップを行う。撮像回路１０２は、Ａ／Ｄ変換部１０３に接続されている。Ａ／Ｄ変換部１０３は、アナログ画像信号をアナログ−デジタル変換する。そして、得られたデジタル画像信号（以降、画像データと記す）をバス１１５に出力して、ＳＤＲＡＭ１０９に記憶する。即ち、デジタルカメラ１では、撮像素子１０１、撮像回路１０２、Ａ／Ｄ変換部１０３が全体として、被写体を撮像して被写体の画像を取得する撮像部として機能する。なお、本明細書においては、画像処理部１０４で画像処理される前の生の画像データを、必要に応じて、ＲＡＷデータと記す。
【００２１】
バス１１５は、カメラボディ１００の内部で読み出され若しくは生成された各種データをカメラボディ１００の内部で転送するための転送路である。バス１１５には、前述のＡ／Ｄ変換部１０３の他、画像処理部１０４、ＪＰＥＧ処理部１０５、動画コーディック１０６、マイクロコンピュータ１０７、ＳＤＲＡＭ１０９、メモリＩ／Ｆ１１０、ＬＣＤ（liquid crystal display）ドライバ１１１が接続されている。
【００２２】
画像処理部１０４は、ＲＡＷデータに対して画像処理を実行する。さらに、画像処理で使用する各種の調整値を算出する。なお、画像処理部１０４の詳細について、後述する。
【００２３】
ＪＰＥＧ処理部１０５は、画像データをメモリＩ／Ｆ１１０に接続された記録媒体１１３へ記録するときに、ＳＤＲＡＭ１０９から読み出した画像データを、ＪＰＥＧ圧縮方式に従って圧縮して、ＪＰＥＧ画像データに変換する。マイクロコンピュータ１０７は、ＪＰＥＧ画像データに対して、ＪＰＥＧファイルを構成するために必要なヘッダを付加して、ＪＰＥＧファイルを作成する。また、マイクロコンピュータ１０７は、作成したファイルを、メモリＩ／Ｆ１１０を経由して記録媒体１１３に記録する。
【００２４】
ＪＰＥＧ処理部１０５は、画像再生表示用にＪＰＥＧ画像データの伸張も行う。伸張にあたっては、記録媒体１１３に記録されているファイルを読み出し、ＪＰＥＧ処理部１０５において伸張処理を施した上で、伸張した画像データをＳＤＲＡＭ１０９に一時記憶する。
【００２５】
動画コーディック１０６は、画像データをメモリＩ／Ｆ１１０に接続された記録媒体１１３へ記録するときに、ＳＤＲＡＭ１０９から読み出した画像データを、例えば、ＭＰＥＧ圧縮方式に従って圧縮して、ＭＰＥＧ画像データに変換する。マイクロコンピュータ１０７は、ＭＰＥＧ画像データに対して、ＭＰＥＧファイルを構成するために必要なヘッダを付加して、ＭＰＥＧファイルを作成する。また、マイクロコンピュータ１０７は、作成したファイルを、メモリＩ／Ｆ１１０を経由して記録媒体１１３に記録する。
【００２６】
動画コーディック１０６は、画像再生表示用にＭＰＥＧ画像データの伸張も行う。伸張にあたっては、記録媒体１１３に記録されているファイルを読み出し、動画コーディック１０６において伸張処理を施した上で、伸張した画像データをＳＤＲＡＭ１０９に一時記憶する。
【００２７】
画像圧縮方式として、ＪＰＥＧ圧縮方式、ＭＰＥＧ圧縮方式を例示したが、圧縮方式はこれらに限らない。デジタルカメラ１は、ＴＩＦＦ、Ｈ．２６４等、その他の圧縮方式を使用してもよい。
【００２８】
マイクロコンピュータ１０７は、デジタルカメラ１全体を制御する回路である。マイクロコンピュータ１０７には、Ｆｌａｓｈメモリ１０８及び操作部１１２が接続されている。マイクロコンピュータ１０７はＦｌａｓｈメモリ１０８に格納されているプログラムに基づいてデジタルカメラ１全体の制御を行う。また、Ｆｌａｓｈメモリ１０８は、プログラムに加えて、色マトリックス係数、ガンマテーブル、露出条件決定テーブル等の種々の調整値を格納している。また、レンズユニットのレンズ情報を格納していてもよい。
【００２９】
ＳＤＲＡＭ１０９は、画像データ等の一時記憶用の、電気的書き換え可能な揮発性メモリである。ＳＤＲＡＭ１０９は、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データ、画像処理部１０４、ＪＰＥＧ処理部１０５、又は動画コーディック１０６において処理された画像データを一時記憶する。
【００３０】
メモリＩ／Ｆ１１０は、記録媒体１１３に接続されている。メモリＩ／Ｆ１１０は、画像データ（画像データに付加されたヘッダ等を含む）を、記録媒体１１３に対して書き込み及び読み出しする。記録媒体１１３は、例えば、カメラボディ１００に着脱自在なメモリカード等であるが、これに限らず、カメラボディ１００に内蔵された不揮発性メモリやハードディスク等であっても良い。
【００３１】
ＬＣＤドライバ１１１は、ＬＣＤ１１４に接続されている。ＬＣＤドライバ１１１は、ＳＤＲＡＭ１０９又は記録媒体１１３から読み出されて、ＪＰＥＧ処理部１０５又は動画コーディック１０６によって伸張された画像データに基づいて、画像をＬＣＤ１１４に表示させる。ＬＣＤ１１４は、例えば、カメラボディ１００の背面に設けられた表示部である。ＬＣＤ１１４では、撮影後に記録される画像データを短時間だけ表示するレックビュー表示、記録媒体１１３に記録された静止画及び動画の画像ファイルの再生表示、及びライブビュー表示などが行われる。なお、ＬＣＤ１１４は、ディスプレイ装置の一例であり、デジタルカメラ１はＬＣＤ１１４の代わりに有機ＥＬディスプレイなど他のディスプレイ装置が採用されてもよい。
【００３２】
操作部１１２は、電源釦、レリーズ釦、動画釦、再生釦、メニュー釦、十字釦、ＯＫ釦、モードダイヤル等、各種入力釦及び各種入力キーを含んでいる。操作部１１２は、これらの操作状態を検知し、検知結果をマイクロコンピュータ１０７に出力する。マイクロコンピュータ１０７は、操作部１１２から出力された検知結果に基づいて、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。
【００３３】
図２は、画像処理部１０４の構成を例示した図である。以下、図２を参照しながら、画像処理部１０４の構成について説明する。
【００３４】
画像処理部１０４は、画像処理、及び、画像処理で使用する調整値の算出を行う回路である。画像処理部１０４は、図２に示すように、ＯＢ減算部１２１、ホワイトバランス（ＷＢ）補正部１２２、デモザイキング処理部１２３、色マトリクス演算部１２４、ガンマ補正部１２５、第１のホワイトバランスゲイン（ＷＢＧ）算出部１２６、Ｃ−Ｗ相関算出部１２７、色温度情報算出部１２８、及び、第２のホワイトバランスゲイン（ＷＢＧ）算出部１２９を備えている。
【００３５】
デジタルカメラ１の利用者が通常の撮影操作を行うと、ＳＤＲＡＭ１０９から画像データ（ＲＡＷデータ）が読み出されて、画像処理部１０４では、ＯＢ減算部１２１、ＷＢ補正部１２２、デモザイキング処理部１２３、色マトリクス演算部１２４、ガンマ補正部１２５が順番にＲＡＷデータに対して処理を行う。画像処理部１０４で処理された画像データは、ＳＤＲＡＭ１０９に記憶される。
【００３６】
ＯＢ減算部１２１は、画像データを構成する各画素の画素値から、撮像素子１０１の暗電流等に起因するオプティカルブラック（ＯＢ）値をそれぞれ減算する。
【００３７】
ＷＢ補正部１２２は、ＯＢ減算部１２１で処理された画像データのホワイトバランスを補正する。より具体的には、ＷＢ補正部１２２は、ＳＤＲＡＭ１０９からカメラボディ１００に装着されているレンズユニットに対するホワイトバランスゲイン（ＲゲインとＢゲイン）を読み出す。そして、ホワイトバランスゲインに含まれているＲに対するホワイトバランスゲイン成分（以降、Ｒゲイン）を用いて、Ｒに対応する画素値を増幅する。また、ホワイトバランスゲインに含まれているＢに対するホワイトバランスゲイン（以降、Ｂゲイン）を用いて、Ｂに対応する画素値を増幅する。これにより、画像データのホワイトバランスを補正する。
【００３８】
より詳細には、ＷＢ補正部１２２は、カメラボディ１００にレンズユニット２００が装着されている場合には、レンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインに基づいて、レンズユニット２００を用いた撮影により生成された画像データのホワイトバランスを補正する。また、ＷＢ補正部１２２は、カメラボディ１００にレンズユニット３００が装着されている場合には、レンズユニット３００に対するホワイトバランスゲインに基づいて、レンズユニット３００を用いた撮影により生成された画像データのホワイトバランスを補正する。
【００３９】
デモザイキング処理部１２３は、ＯＢ減算部１２１で処理された画像データから、不足している色のデータを補間により算出する。より具体的には、画素毎に、その画素が有しない色のデータを周辺画素が有するその色のデータを補間することによって算出する。なお、デモザイキング処理部１２３は、撮像素子１０１としてＦＯＶＥＯＮ（フォベオン・インコーポレーテッドの登録商標）形式の撮像素子を用いた場合等、ＲＡＷデータにおいて１画素あたり複数の色のデータを有している場合には省略可能である。
【００４０】
色マトリクス演算部１２４は、デモザイキング処理部１２３で処理された画像データに、Ｆｌａｓｈメモリ１０８から読み出された色マトリックス係数を乗じて、画像データの色を補正する。Ｆｌａｓｈメモリ１０８には、予め複数の色マトリクス係数が格納されている。色マトリクス演算部１２４は、後述するマニュアルＷＢＧ算出方法で算出した色温度に基づいて、複数の色マトリクス係数から一の色マトリクス係数を選択して、使用する。なお、色温度の単位は、ケルビン（Ｋ）である。
【００４１】
ガンマ補正部１２５は、色マトリクス演算部１２４で処理された画像データに対してガンマ補正を行う。より具体的には、Ｆｌａｓｈメモリ１０８に格納されているガンマテーブルを用いて、各画素の輝度を調整する。
【００４２】
デジタルカメラ１の利用者がホワイトバランスゲインを算出するためにグレー板を撮影する操作を行うと、ＳＤＲＡＭ１０９から画像データ（ＲＡＷデータ）が読み出されて、画像処理部１０４では、ＯＢ減算部１２１、第１のＷＢＧ算出部１２６、Ｃ−Ｗ相関算出部１２７、色温度情報算出部１２８が順番にＲＡＷデータに対して処理を行う。第１のＷＢＧ算出部１２６で算出されたホワイトバランスゲインと色温度情報算出部１２８で算出された色温度情報は、装着されたレンズ情報と対応付けられてＦｌａｓｈメモリ１０８に格納される。撮影対象の被写体は、グレー板に限らず、無彩色の媒体であればよい。以降では、無彩色の媒体を撮影してホワイトバランスゲインを算出する処理をマニュアルＷＢＧ算出処理と記す。
【００４３】
第１のＷＢＧ算出部１２６は、ＯＢ減算部１２１で処理された画像データからホワイトバランスゲイン（ＷＢＧ）を算出する。より具体的には、画像データのうちグレー板に対応する領域のデータに基づいて、カメラボディ１００に装着されているレンズユニットに対するホワイトバランスゲイン（ＷＢＧ）を算出する。なお、第１のＷＢＧ算出部１２６が算出するホワイトバランスゲインには、複数の色に対応する複数のホワイトバランスゲイン成分が含まれている。具体的には、撮像素子１０１で識別可能なＲＧＢのうちのＲとＢに対応する成分であるＲゲインとＢゲインである。ＲゲインとＢゲインは、それぞれＧを基準としたゲインであり、Ｒ／Ｇゲイン、Ｂ／Ｇゲインともいう。
【００４４】
Ｃ−Ｗ相関算出部１２７は、カメラボディ１００に装着されているレンズユニット（例えば、レンズユニット２００）のレンズ情報に基づいて、そのレンズユニットにおける、色温度（Ｃ）とホワイトバランスゲイン（Ｗ）との相関関係を算出する。レンズ情報は、カメラボディ１００に装着されているレンズユニットから取得してもよく、また、カメラボディ１００に装着されているレンズユニットのレンズ情報がＦｌａｓｈメモリ１０８に格納されている場合には、Ｆｌａｓｈメモリ１０８から取得してもよい。
【００４５】
Ｃ−Ｗ相関算出部１２７は、まず、予め決められた色温度におけるホワイトバランスゲインをＲとＢのそれぞれに対して算出する。以降では、予め決められた色温度と、その色温度におけるホワイトバランスゲインとの組み合わせが示す色温度−ホワイトバランスゲイン空間上の点をプリセット点と記す。また、Ｒに対する色温度をＲ色温度、Ｂに対する色温度をＢ色温度と記す。その後、Ｃ−Ｗ相関算出部１２７は、プリセット点を補間することで、色温度とホワイトバランスゲインとの相関関係をＲとＢのそれぞれに対して算出する。さらに、Ｃ−Ｗ相関算出部１２７は、逆色温度とホワイトバランスゲインとの相関関係を算出してもよい。逆色温度の単位は、ミレッド（μＫ−１）である。
【００４６】
色温度情報算出部１２８は、第１のＷＢＧ算出部１２６で算出したホワイトバランスゲインとＣ−Ｗ相関算出部１２７で算出した相関関係に基づいて、色温度情報を算出する。なお、色温度情報とは、色温度と逆色温度の少なくとも一方を含む情報である。
【００４７】
デジタルカメラ１の利用者がレンズユニットを交換する操作を行うと、画像処理部１０４では、Ｃ−Ｗ相関算出部１２７、第２のＷＢＧ算出部１２９が順番に処理を行う。第２のＷＢＧ算出部１２９で算出されたホワイトバランスゲインは、Ｆｌａｓｈメモリ１０８に格納される。
【００４８】
Ｃ−Ｗ相関算出部１２７は、レンズユニットの交換後にカメラボディ１００に装着されているレンズユニットにおける色温度（Ｃ）とホワイトバランスゲイン（Ｗ）との相関関係を算出する。算出方法は上述したとおりである。
【００４９】
第２のＷＢＧ算出部１２９は、色温度情報算出部１２８で算出されＦｌａｓｈメモリ１０８に格納されている色温度情報とＣ−Ｗ相関算出部１２７で算出した相関関係に基づいて、ホワイトバランスゲインを算出する。なお、第２のＷＢＧ算出部１２９が算出するホワイトバランスゲインには、複数の色に対応する複数のホワイトバランスゲイン成分が含まれている。具体的には、第１のＷＢＧ算出部１２６と同様に、ＲゲインとＢゲインである。
【００５０】
以上のように構成されたデジタルカメラ１では、マニュアルＷＢＧ処理において、色温度情報が算出される。そして、レンズユニットが交換された場合には、その色温度情報を用いてホワイトバランスゲインを算出し直す。このため、レンズユニット毎にマニュアルＷＢＧ処理を行うことなく、レンズユニットによらず適切なホワイトバランス補正を行うことができる。
【００５１】
以下、図３から図９Ｂを参照しながら、デジタルカメラ１で行われる処理について更に詳細に説明する。
【００５２】
図３は、マニュアルＷＢＧ算出処理の一例を示すフローチャートである。図４Ａは、レンズユニット毎のＲゲインとＲ色温度の相関関係を示した図である。図４Ｂは、レンズユニット毎のＢゲインとＢ色温度の相関関係を示した図である。図５Ａは、レンズユニット２００のＲゲインとＲ逆色温度の相関関係を示した図である。図５Ｂは、レンズユニット２００のＢゲインとＢ逆色温度の相関関係を示した図である。図６は、色温度換算方法を説明するための図である。図７は、色温度の表示例を示した図である。まず、図３から図７を参照しながら、レンズユニット２００がカメラボディ１００に装着されている場合を例にして、マニュアルＷＢＧ処理について詳細に説明する。
【００５３】
図３に示すマニュアルＷＢＧ算出処理が開始されると、デジタルカメラ１は、まず、利用者からの指示に従って、被写体の撮影を行う（ステップＳ１）。ここでは、例えば、グレー板が撮影され、デジタルカメラ１は、ＲＡＷデータをＳＤＲＡＭ１０９に記憶する。
【００５４】
次に、デジタルカメラ１は、ホワイトバランスゲインを算出する（ステップＳ２）。ここでは、画像処理部１０４は、ＳＤＲＡＭ１０９から読み出したＲＡＷデータに基づいて、カメラボディ１００に装着されているレンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインを算出する。換言すると、画像処理部１０４は、撮像素子１０１から出力される信号に基づいて、レンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインを算出する。算出されたホワイトバランスゲインは、Ｆｌａｓｈメモリ１０８に格納される。
【００５５】
より詳細には、まず、ＯＢ減算部１２１がＲＡＷデータの画素値からＯＢ値を減算し、その後、第１のＷＢＧ算出部１２６がＯＢ減算部１２１で処理された画像データからレンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインを算出する。これにより、ステップＳ１の撮影時の光源とレンズユニット２００の組み合わせに対してホワイトバランスを適切に補正するホワイトバランスゲインが算出される。
【００５６】
なお、ホワイトバランスゲインは、それぞれがホワイトバランスゲイン成分であるＲゲインとＢゲインを含んでいる。つまり、複数の色に対応する複数のホワイトバランスゲイン成分を含んでいる。
【００５７】
以降では、後述するオートＷＢＧ処理で算出されるホワイトバランスゲインと区別するために、マニュアルＷＢＧ処理で算出されたホワイトバランスゲインを、必要に応じて、第１のホワイトバランスゲインと記し、オートＷＢＧ処理で算出されたホワイトバランスゲインを、必要に応じて、第２のホワイトバランスゲインと記す。
【００５８】
ホワイトバランスゲインが算出されると、デジタルカメラ１は、カメラボディ１００に装着されているレンズユニット２００のレンズ情報を取得する（ステップＳ３）。ここでは、例えば、レンズユニット２００のＦｌａｓｈメモリ２０４からレンズユニット２００固有のレンズ情報を読み出されて、ＳＤＲＡＭ１０９に記憶される。なお、レンズユニット２００のレンズ情報は、第１のレンズ情報の一例である。
【００５９】
その後、デジタルカメラ１は、レンズユニット２００における色温度とホワイトバランスゲインの相関関係を算出する（ステップＳ４）。ここでは、画像処理部１０４のＣ−Ｗ相関算出部１２７は、ステップＳ３で取得したレンズ情報に基づいて複数のプリセット点を算出し、複数のプリセット点を用いて補間することで、レンズユニット２００における色温度とホワイトバランスゲインの相関関係を算出する。なお、相関関係は、ＲとＢのそれぞれに対して算出される。
【００６０】
図４Ａには、ステップＳ４で算出された、レンズユニット２００におけるＲに対する相関関係が描かれている。また、図４Ｂには、ステップＳ４で算出された、レンズユニット２００におけるＢに対する相関関係が、描かれている。なお、図４Ａ及び図４Ｂには、レンズユニット間での相関関係の違いを示すために、レンズユニット３００についての相関関係も合わせて描かれている。
【００６１】
ステップＳ４では、色温度とホワイトバランスゲインの相関関係に加えて、逆色温度とホワイトバランスゲインの相関関係を算出してもよい。図５Ａ及び図５Ｂには、ステップＳ４で算出された、レンズユニット２００における逆色温度とホワイトバランスゲインの相関関係が描かれている。なお、図５Ａには、Ｒに対する相関関係が、図５Ｂには、Ｂに対する相関関係が描かれている。
【００６２】
色温度とホワイトバランスゲインの関係は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように非線形である。これに対して、逆色温度とホワイトバランスゲインの関係は、図５Ａ及び図５Ｂに示すように線形に近い。このため、逆色温度とホワイトバランスゲインの関係では、色温度とホワイトバランスゲインの関係に比べて、相関関係を算出するために行われる補間をより高い精度で行うことが可能であり、精度の高い相関関係を算出可能である。従って、ステップＳ４では、逆色温度とホワイトバランスゲインの相関関係を算出することが望ましい。
【００６３】
相関関係が算出されると、デジタルカメラ１は、色温度情報を算出する（ステップＳ５）。ここでは、画像処理部１０４の色温度情報算出部１２８は、ステップＳ２で算出したレンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインと、ステップＳ４で算出した相関関係と、に基づいて、色温度情報を算出する。ステップＳ４で算出した相関関係は、レンズユニット２００のレンズ情報から算出されている。このことから、換言すると、色温度情報算出部１２８は、レンズユニット２００に対するホワイトバランスゲインと、レンズユニット２００のレンズ情報に基づいて、色温度情報を算出する。
【００６４】
例えば、ステップＳ２において、Ｒゲインが１．８５、Ｂゲインが２．２と算出されたとする。この場合、ステップＳ５では、色温度情報算出部１２８は、図５Ａに示す相関関係からＲ逆色温度１７４ミレッドを、図５Ｂに示す相関関係からＢ逆色温度１９０ミレッドを、算出する。つまり、色温度情報算出部１２８は、複数のホワイトバランスゲイン成分（Ｒゲイン、Ｂゲイン）と、レンズユニット２００のレンズ情報に基づいて、複数の色温度情報成分（Ｒ逆色温度、Ｂ逆色温度）を算出する。色温度情報算出部１２８は、さらに、Ｒ逆色温度とＢ逆色温度の平均値（１８２ミレッド）を色温度に変換する。１ミレッドは１μＫ−１であるので、逆色温度１８２ミレッドは、色温度５５００Ｋである。
【００６５】
このように、ステップＳ５で算出される色温度情報は、複数の色に対応する複数の色温度情報成分であるＲ逆色温度とＢ逆色温度を含み、さらに、色温度そのものも含んでいる。
【００６６】
なお、Ｒ逆色温度とＢ逆色温度から色温度に算出する上記の計算は、図６に示すように、算出されたＲ逆色温度とＢ逆色温度を示す点（算出結果）から黒体軌跡に垂線を下ろし、交差した点の色温度を求めることと同義である。
【００６７】
色温度情報が算出されると、デジタルカメラ１は、Ｆｌａｓｈメモリ１０８に色温度情報を格納する（ステップＳ６）。ここでは、Ｆｌａｓｈメモリ１０８に、ＲとＢのそれぞれの色温度情報成分（例えば、Ｒ逆色温度とＢ逆色温度）と、色温度と、が格納されることが望ましい。色温度のみが格納されると、光源の特性が黒体軌跡から逸れている場合に、光源の特性についての情報の一部が欠落してしまうからである。複数の色温度情報成分を格納することでより正確な光源の特性を格納することが可能である。従って、後述するオートＷＢＧ算出処理においてより適切なホワイトバランスゲインを算出することが可能となる。
【００６８】
最後に、デジタルカメラ１は、ステップＳ５で算出された色温度情報に基づいて、ＬＣＤ１１４に色温度を表示して（ステップＳ７）、図３に示すマニュアルＷＢＧ算出処理を終了する。図７には、ＬＣＤ１１４に色温度が表示された様子が示されている。これにより、デジタルカメラ１の利用者は、現在の撮影環境における光源の色温度を把握することができる。
【００６９】
上述した図３に示すマニュアルＷＢＧ算出処理を行うことで、デジタルカメラ１は、現在の撮影環境における光源とカメラボディ１００に装着されているレンズユニットとの組み合わせに対して、ホワイトバランスを適切に補正するホワイトバランスゲインを算出することができる。また、現在の撮影環境における光源の色温度を算出することでその光源の特性を記録することができる。特に、複数の色に対応する複数のホワイトバランスゲイン成分を算出し、複数のホワイトバランス成分を用いて複数の色温度情報成分を算出することで、より正確な光源の特性を記録することができる。
【００７０】
図８は、オートＷＢＧ算出処理の一例を示すフローチャートである。図９Ａは、レンズユニット３００のＲゲインとＲ逆色温度の相関関係を示した図である。図９Ｂは、レンズユニット３００のＢゲインとＢ逆色温度の相関関係を示した図である。次に、図８から図９Ｂを参照しながら、オートＷＢＧ処理について詳細に説明する。なお、オートＷＢＧ処理とは、マニュアルＷＢＧ処理とは異なり、撮影を行うことなくホワイトバランスゲインを算出する処理であり、マニュアルＷＢＧ処理により色温度がＦｌａｓｈメモリ１０８に格納されている状態で行われる。
【００７１】
図８に示すオートＷＢＧ算出処理が開始されると、デジタルカメラ１は、レンズユニットの交換を監視し（ステップＳ１１）、レンズユニットの交換を検出すると、交換後のレンズユニット３００のレンズ情報を取得する（ステップＳ１２）。ここでは、カメラボディ１００に装着されているレンズユニットがレンズユニット２００からレンズユニット３００に交換された場合を例に説明する。この場合、ステップＳ１２では、例えば、レンズユニット３００のＦｌａｓｈメモリからレンズユニット３００固有のレンズ情報を読み出されて、ＳＤＲＡＭ１０９に記憶される。なお、レンズユニット３００のレンズ情報は、第２のレンズ情報の一例である。
【００７２】
次に、デジタルカメラ１は、レンズユニット３００における色温度とホワイトバランスゲインの相関関係を算出する（ステップＳ１３）。この処理は、ステップＳ３で取得したレンズ情報の代わりに、ステップＳ１２で取得したレンズ情報が用いられる点を除き、図３のステップＳ４の処理と同様である。
【００７３】
図９Ａ及び図９Ｂには、ステップＳ１３で算出された、レンズユニット３００における逆色温度とホワイトバランスゲインの相関関係が描かれている。なお、図９Ａには、Ｒに対する相関関係が、図９Ｂには、Ｂに対する相関関係が描かれている。
【００７４】
その後、デジタルカメラ１は、Ｆｌａｓｈメモリ１０８から色温度情報を取得する（ステップＳ１４）。ここでは、ステップＳ６で記録された色温度情報（Ｒ逆色温度とＢ逆色温度と色温度）をＦｌａｓｈメモリ１０８から読み出してＳＤＲＡＭ１０９に記憶する。
【００７５】
さらに、デジタルカメラ１は、カメラボディ１００の装着されているレンズユニット３００に対するホワイトバランスゲインを算出する（ステップＳ１５）。ここでは、画像処理部１０４の第２のＷＢＧ算出部１２９は、ステップＳ１４で取得した色温度情報とステップＳ１３で算出した相関関係とに基づいて、ホワイトバランスゲインをＲとＢのそれぞれに対して算出する。つまり、ステップＳ１５で算出されるホワイトバランスゲインは、複数の色に対応する複数のホワイトバランスゲイン成分であるＲゲインとＢゲインを含んでいる。ステップＳ１３で算出した相関関係は、レンズユニット３００のレンズ情報から算出されている。このことから、換言すると、第２のＷＢＧ算出部１２９は、色温度情報と、レンズユニット３００のレンズ情報に基づいて、レンズユニット３００に対するホワイトバランスゲインを算出する。
【００７６】
例えば、ステップＳ１４において、Ｒ逆色温度１７４ミレッド、Ｂ逆色温度１９０ミレッドが取得されたとする。この場合、ステップＳ１５では、第２のＷＢＧ算出部１２９は、図９Ａに示す相関関係からＲゲイン２．０５を、図９Ｂに示す相関関係からＢゲイン１．９を、算出する。つまり、第２のＷＢＧ算出部１２９は、複数の色温度情報成分（Ｒ逆色温度、Ｂ逆色温度）と、レンズユニット３００のレンズ情報に基づいて、複数のホワイトバランスゲイン成分（Ｒゲイン、Ｂゲイン）を算出する。
【００７７】
最後に、デジタルカメラ１は、ＬＣＤ１１４にステップＳ１４で取得した色温度を表示して（ステップＳ１６）、図８に示すオートＷＢＧ算出処理を終了する。オートＷＢＧ算出処理においてもＬＣＤ１１４に色温度が表示されることで、デジタルカメラ１の利用者は、マニュアルＷＢＧ算出処理と同じ色温度でホワイトバランスゲインが算出されたことを確認することができる。
【００７８】
上述した図８に示すオートＷＢＧ算出処理を行うことで、デジタルカメラ１は、現在の撮影環境における光源とカメラボディ１００に装着されているレンズユニットとの組み合わせに対してホワイトバランスを適切に補正するホワイトバランスゲインを、撮影を行うことなく算出することができる。これにより、ホワイトバランスゲインをレンズユニットに応じた適切な値に自動的に更新することができる。
【００７９】
従って、デジタルカメラ１、及び、図３及び図８に例示したホワイトバランスゲインの算出方法によれば、レンズユニットによらず適切なホワイトバランス補正を行うことが可能となる。
【００８０】
上述した実施形態は、発明の理解を容易にするための具体例を示したものであり、本発明の実施形態はこれらに限定されるものではない。デジタル顕微鏡の対物レンズの交換にも応用できる。撮像装置、及び、ホワイトバランスの算出方法は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない範囲において、さまざまな変形、変更が可能である。
【００８１】
例えば、図８では、レンズユニットの交換を監視し、交換を検知した場合に後続の処理を行う例を示したが、レンズユニットの交換の有無によらず、定期的又は不定期にステップＳ１２以降の処理を行ってもよい。この場合も、図８の処理と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８２】
１                デジタルカメラ
１００            カメラボディ
１０１            撮像素子
１０２            撮像回路
１０３            Ａ／Ｄ変換部
１０４            画像処理部
１０５            ＪＰＥＧ処理部
１０６            動画コーディック
１０７            マイクロコンピュータ
１０８、２０４    Ｆｌａｓｈメモリ
１０９            ＳＤＲＡＭ
１１０            メモリＩ／Ｆ
１１１            ＬＣＤドライバ
１１２            操作部
１１３            記録媒体
１１４            ＬＣＤ
１１５            バス
１２１            ＯＢ減算部
１２２            ＷＢ補正部
１２３            デモザイキング処理部
１２４            色マトリクス演算部
１２５            ガンマ補正部
１２６            第１のＷＢＧ算出部
１２７            Ｃ−Ｗ相関算出部
１２８            色温度情報算出部
１２９            第２のＷＢＧ算出部
２００、３００    レンズユニット
２０１            レンズ
２０２            レンズ駆動部
２０３            レンズ駆動制御回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
2019205003.tif 000008
【図５Ｂ】
2019205003.tif 000009
【図６】
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【図７】
2019205003.tif 000011
【図８】
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【図９Ａ】
2019205003.tif 000013
【図９Ｂ】
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