(57)【要約】  【課題】被写体に無彩色が存在しないシーンにおいても色相を不適当に変化させることなくホワイトバランス調整を行える撮像装置を提供する。  【解決手段】ホワイトバランス回路５は、撮像素子２で生成された画像のホワイトバランス調整をする。ホワイトバランスゲイン算出部９１は、撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づきホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出する。ゲイン制限部９３は、ＲゲインおよびＢゲインが所定の追従範囲外であった場合に、ＲゲインおよびＢゲインを連動させて追従範囲内に制限する。このとき、画像から得られた制限前ゲインポイントと追従範囲内の所定の基準ゲインポイントとを結ぶ変更ライン上でゲインが変更される。制限前ゲインポイントは、撮像領域の全エリアのＲＧＢ平均値から得られたゲインである。基準ゲインポイントは追従範囲の中央に設定される。【選択図】  図１
2008010927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結像した画像を光電変換する撮像素子と、
前記画像のホワイトバランス調整をするホワイトバランス回路と、
撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出手段と、
前記ホワイトバランスゲイン算出手段で算出された前記ＲゲインおよびＢゲインにより、前記ホワイトバランス回路のゲインを調整するゲイン調整手段と、
前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限するゲイン制限手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記ゲイン制限手段は、色相を一定に保つように前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて制限することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ゲイン制限手段は、前記画像から得られた前記ＲゲインおよびＢゲインの組合せである制限前ゲインポイントと前記追従範囲内の所定の基準ゲインポイントとを結ぶ変更ライン上で前記ＲゲインおよびＢゲインを変更することにより前記ＲゲインおよびＢゲインを前記追従範囲内に制限することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ゲイン制限手段は、前記制限前ゲインポイントとして、前記撮像領域の全エリアのＲＧＢ平均値から得られた前記ＲゲインおよびＢゲインの組合せを用いることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ゲイン制限手段は、前記基準ゲインポイントとして、前記追従範囲の中央部に設定されたゲインポイントを用いることを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記ゲイン制限手段は、前記変更ラインと前記追従範囲の枠の交点へと前記ＲゲインおよびＢゲインを制限することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ゲイン制限手段は、前記複数のエリアの各々から算出される前記ＲゲインおよびＢゲインがいずれも前記追従範囲に入らないときに、前記ＲゲインおよびＢゲインを制限する処理を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
撮像素子により生成された画像のホワイトバランス調整をするホワイトバランス調整方法であって、
撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出し、
前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限し、
前記ＲゲインおよびＢゲインによりホワイトバランス回路のゲインを調整することを特徴とするホワイトバランス調整方法。
【請求項９】
撮像素子により生成された画像のホワイトバランス調整をホワイトバランス回路で行うホワイトバランス調整装置であって、
撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出手段と、
前記ホワイトバランスゲイン算出手段で算出された前記ＲゲインおよびＢゲインにより、前記ホワイトバランス回路のゲインを調整するゲイン調整手段と、
前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限するゲイン制限手段と、
を備えたことを特徴とするホワイトバランス調整回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等に代表される撮像装置に関し、特に、撮像装置に用いられるホワイトバランス調整機能に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラに代表される撮像装置は、携帯端末にも搭載されるほど広く一般に使用されるようになっている。一般に撮像装置には、撮像している被写体の光源の色温度を検出し、無彩色が無彩色に、すなわち白が白になるようにホワイトバランスを制御するホワイトバランス調整機能が搭載されている。そして、特定の被写体によらずホワイトバランスを適切に調整することで撮影画像がより美しく見えるよう、ホワイトバランス調整機能の更なる性能向上が期待されている。
【０００３】
ホワイトバランス調整では、画像処理により求められるホワイトバランスゲイン（ＲゲインおよびＢゲイン）が用いられる。この際、画像が複数のエリアに分割され、各エリアのＲＧＢ平均値が算出される。そして、Ｒゲイン（＝Ｇ平均値／Ｒ平均値）とＢゲイン（＝Ｇ平均値／Ｂ平均値）が算出される。これらＲゲインおよびＢゲインがホワイトバランスゲインとして用いられ、ホワイトバランス調整が行われる。
【０００４】
しかしながら、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいては、被写体のホワイトバランス調整が不十分な状態で撮影されることがある。その対策として、ホワイトバランスゲインの追従範囲を制限する技術が提案されている。
【０００５】
従来提案されている撮像装置は、例えば、露光制御状態から被写体の明るさを求め屋外状態で撮影されたものか否かを判定することなどにより、ホワイトバランスゲインの追従範囲を最適な所に設定する。これにより無彩色が存在しないシーンにおいても好適なホワイトバランス調整をすることが可能になる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−１３６３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の撮像装置においては、ホワイトバランス調整のためのＲゲインおよびＢゲインを制限するときに、それらＲゲインおよびＢゲインを個々に独立して最大値や最小値に制限していたため、色相が不適当に変化した状態で撮影が行われてしまうことがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいても色相を不適当に変化させることなくホワイトバランス調整を行える撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の撮像装置は、結像した画像を光電変換する撮像素子と、前記画像のホワイトバランス調整をするホワイトバランス回路と、撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出手段と、前記ホワイトバランスゲイン算出手段で算出された前記ＲゲインおよびＢゲインにより、前記ホワイトバランス回路のゲインを調整するゲイン調整手段と、前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限するゲイン制限手段と、を備えている。
【０００９】
この構成により、ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合にＲゲインおよびＢゲインを連動させて追従範囲内に制限するゲイン制限手段を設けたので、色相を不適当に変化させることなくホワイトバランス調整をすることが可能であり、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいて適切にホワイトバランスゲインを調整できる。
【００１０】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、色相を一定に保つように前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて制限する。この構成により、ＲゲインおよびＢゲインを追従範囲内に制限するときに色相を一定に保つように調整を行うので、色相を不適当に変化させずにホワイトバランス調整をすることが可能であり、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいて適切にホワイトバランスゲインを調整できる。
【００１１】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、前記画像から得られた前記ＲゲインおよびＢゲインの組合せである制限前ゲインポイントと前記追従範囲内の所定の基準ゲインポイントとを結ぶ変更ライン上で前記ＲゲインおよびＢゲインを変更することにより前記ＲゲインおよびＢゲインを前記追従範囲内に制限する。基準ゲインポイントのホワイトゲインバランスを使ったときの色相を基準の色相とすると、この基準の色相が適当な色相になるように基準ゲインポイントが設定される。
【００１２】
この構成により、上述の変更ライン上でＲゲインおよびＢゲインを変更することで、基準ゲインポイントのホワイトバランスゲインを使ってホワイトバランス調整を行ったときの基準の色相と同様の色相が得られる。したがって、上記基準の色相と同様の適当な色相になるようにして色相を一定に保つことができ、色相の不適当な変化を防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、前記制限前ゲインポイントとして、前記撮像領域の全エリアのＲＧＢ平均値から得られた前記ＲゲインおよびＢゲインの組合せを用いる。この構成により、全エリアのＲＧＢ平均値から得られたゲインを用いることで、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００１４】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、前記基準ゲインポイントとして、前記追従範囲の中央部に設定されたゲインポイントを用いる。この構成により、追従範囲の中央部に設定された基準ゲインポイントを用いることで、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００１５】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、前記変更ラインと前記追従範囲の枠の交点へと前記ＲゲインおよびＢゲインを制限する。この構成により、上記のように変更ラインと追従範囲の枠の交点へとゲインを制限することで、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００１６】
また、本発明の撮像装置において、前記ゲイン制限手段は、前記複数のエリアの各々から算出される前記ＲゲインおよびＢゲインがいずれも前記追従範囲に入らないときに、前記ＲゲインおよびＢゲインを制限する処理を行う。この構成により、複数のエリアのいずれにおいても追従範囲内にゲインが入らないときに、被写体に無彩色が存在しないと判断して上記のゲイン制限処理を行う。これにより、本発明のゲイン制限を、被写体に無彩色エリアが存在しないときに好適に行える。
【００１７】
本発明の別の態様は、撮像素子により生成された画像のホワイトバランス調整をするホワイトバランス調整方法であって、撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出し、前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限し、前記ＲゲインおよびＢゲインによりホワイトバランス回路のゲインを調整する。この態様によっても上述の本発明の利点が得られる。
【００１８】
本発明の別の態様は、撮像素子により生成された画像のホワイトバランス調整をホワイトバランス回路で行うホワイトバランス調整装置であって、撮像領域を複数のエリアに分割した各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出するホワイトバランスゲイン算出手段と、前記ホワイトバランスゲイン算出手段で算出された前記ＲゲインおよびＢゲインにより、前記ホワイトバランス回路のゲインを調整するゲイン調整手段と、前記ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に前記ＲゲインおよびＢゲインを連動させて前記追従範囲内に制限するゲイン制限手段と、を備えている。この態様によっても上述の本発明の利点が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上述のようにＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合にＲゲインおよびＢゲインを連動させて追従範囲内に制限する構成を設けることにより、色相が不適当に変化しないようにホワイトバランスゲインを調整できるという効果を有する撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る撮像装置について、図面を用いて説明する。
【００２１】
本発明の実施の形態に係る撮像装置を図１に示す。この撮像装置は、例えば、デジタルカメラであり、撮像装置にはホワイトバランス調整装置が備えられている。
【００２２】
本実施の形態の撮像装置は、図１に示すように、被写体を結像するレンズ１と、結像した画像を光電変換するＣＣＤ等の撮像素子２と、撮像素子２からのアナログ信号に含まれるノイズ等を除去するアナログ前処理部３と、撮影画像のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器４と、マイコン９により算出されるホワイトバランスゲイン（ＲゲインおよびＢゲイン）に応じてホワイトバランス調整するホワイトバランス回路５と、ホワイトバランス調整後の映像信号から輝度信号と色信号を生成する画像処理回路６（画像信号処理回路）とを備えている。
【００２３】
また、撮像装置は、画像処理によってホワイトバランスゲインを調整し制御する構成として、画面分割回路７、エリア別ＲＧＢ平均値算出回路８およびマイコン９を備えている。画面分割回路７は、撮影した映像信号を複数のエリアに分割する。エリアの大きさは任意で、最小では画素サイズに分割することが出来る。エリア別平均値算出回路８は、画面分割回路７で分割されたエリア毎にＲ、Ｇ、Ｂの平均値を算出する。マイコン９は、エリア別ＲＧＢ平均値算出回路８で得られた各エリア毎のＲ、Ｇ、Ｂの平均値を基にホワイトバランスゲインの算出を行う。
【００２４】
マイコン（マイクロコンピュータ）９は、図１に示すように、ホワイトバランスゲイン算出部９１、ゲイン調整部９２およびゲイン制限部９３を含み、これら構成は、該当機能を実現するプログラムをマイコン９で実行することによって実現される。
【００２５】
ホワイトバランス算出部９１は、上述したように各エリアのＲＧＢ平均値に基づいてホワイトバランスのためのＲゲインおよびＢゲインを算出する。ゲイン調整部９２は、ホワイトバランスゲイン算出部９１で算出されたＲゲインおよびＢゲインにより、ホワイトバランス回路５のゲインを調整する。ゲイン制限部９３は、ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合にＲゲインおよびＢゲインを追従範囲内に制限する。ゲイン制限部９３によりゲインが制限されたときは、制限されたゲインがゲイン調整部９２により処理される。
【００２６】
本実施の形態の特徴としては、ゲイン制限部９３が、ＲゲインおよびＢゲインを個々に独立して制限するのではなく、色相を一定に保つようにＲゲインおよびＢゲインの制限を連動して行う。より詳細には、後述にて説明するように、ゲイン制限部９３は、画像から得られる制限前ゲインポイントと所定の基準ゲインポイントとを結ぶ変更ライン上でＲゲインおよびＢゲインを変更し、これにより、色相を一定に保つように両ゲインを連動して制限する。
【００２７】
次に、以上のように構成されたホワイトバランス調整装置について、その動作を説明する。ここでは、まず、撮像装置の全体的な動作を説明し、それから、ホワイトバランスゲインの調整動作について説明する。
【００２８】
撮像装置においては、被写体の像がレンズ１により結像され、撮像素子２により画像のアナログ信号が生成される。このアナログ画像信号は、アナログ前処理部３を経て、Ａ／Ｄ変換器４でデジタル画像信号に変換され、デジタル画像信号がホワイトバランス回路５と画面分割回路７に供給される。ホワイトバランス回路５で画像信号に対してホワイトバランス調整が行われ、さらに、画像処理回路６で画像信号から輝度信号と色信号が生成される。画像処理回路６は、輝度信号と色差信号を後段の処理回路に出力する。
【００２９】
次に、画像分割回路７、エリア別ＲＧＢ平均値算出回路８およびマイコン９によるホワイトバランスゲインの調整動作について、図２〜図５を用いて説明する。上述したように、Ａ／Ｄ変換器４を経た画像信号は画像分割回路７にも入力される。画像は複数のエリアに分割され、各エリアのＲＧＢ平均値が算出される。このエリア毎のＲＧＢ平均値を用いてマイコン９でホワイトバランスが計算される。
【００３０】
ここで、マイコン９の処理を詳細に説明する前に、図２を参照し、ホワイトバランスゲインとその追従範囲について説明する。ホワイトバランスゲインは、画像信号のＲＧＢ平均値から、次の算出式によって算出される。
Ｒゲイン＝Ｇ平均値／Ｒ平均値
Ｂゲイン＝Ｇ平均値／Ｂ平均値
【００３１】
図２では、横軸がＢゲインであり、縦軸がＲゲインであり、斜線が付された領域が追従範囲である。図２の例では、追従範囲は、Ｂゲインが上限値Ｂｍａｘ以下で下限値Ｂｍｉｎ以下であり、Ｒゲインが上限値Ｒｍａｘ以下で下限値Ｒｍｉｎ以上の範囲である。
【００３２】
追従範囲は、以下の処理で、（１）無彩色エリアの検出基準として用いられ、また、（２）ゲイン制限の目標として用いられる。
【００３３】
無彩色エリアの検出基準として使うときは、画像内の各エリアから求めたホワイトバランスゲインが追従範囲と比較される。ホワイトバランスゲインが追従範囲内であれば、その着目エリアが無彩色エリアである。ホワイトバランスゲインが追従範囲外である場合、着目エリアは無彩色エリアではない。
【００３４】
なお、図２は、追従範囲を簡略化して示している。また実際の装置では、屋内外で追従範囲が異なって設定されてよい。例えば、屋外の場合は、色温度４５００Ｋから６０００Ｋまでを含むように追従範囲が設定される。また、屋内の場合は、色温度３０００Ｋのハロゲンランプから色温度７０００Ｋまでの光源の分布範囲を囲むように追従範囲が設定される。そして、撮像装置では、明るさ情報を利用して屋内外が判定され、判定結果に応じた追従範囲が処理に用いられる。
【００３５】
上述のホワイトバランスとその追従範囲の説明を踏まえた上で、本実施の形態のホワイトバランス調整について説明する。まず、画像に無彩色エリアが含まれるときの動作を説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、撮影画像の例であり、有彩色の被写体が画面中央に位置し、画面周囲に無彩色の被写体が存在しているシーンを示している。マイコン８では、ホワイトバランスゲイン算出部９１が、エリア別ＲＧＢ平均値算出回路８から得られる各エリアのＲ、Ｇ、Ｂの平均値を基に、無彩色であるエリアを検出する。ここでは、図２を用いて説明したように、各エリアのホワイトバランスゲインが追従範囲に入っているか否かが判定される。ホワイトバランスゲインが追従範囲に入る場合、着目エリアが無彩色エリアである。
【００３７】
図３（ｂ）は、無彩色であるエリアを検出した結果であり、斜線が付されたエリアが無彩色エリアである。次に、ホワイトバランスゲイン算出部９１は、検出された全部の無彩色エリアのＲ、Ｇ、Ｂの平均値を求め、下記の式に従ってホワイトバランスのゲインを算出する（この算出式は、既に述べたものと同様である）。
Ｒゲイン＝Ｇ平均値／Ｒ平均値
Ｂゲイン＝Ｇ平均値／Ｂ平均値
【００３８】
ゲイン調整部９２は、上述のようにして算出されたホワイトバランスゲインによりホワイトバランス回路５のゲインを調整する。こうして、無彩色エリアが画像に含まれるときは、無彩色エリアからホワイトバランスゲインが算出されて、ゲイン調整が行われる。
【００３９】
次に、画像に無彩色エリアが含まれず、有彩色エリアだけが存在するときの動作を説明する。この場合、画像中の複数のエリアのいずれにおいても、ホワイトバランスゲイン（ＲゲインとＢゲイン）が追従範囲外になり、ホワイトバランスゲイン算出部９１では無彩色エリアが検出されない。そこで、ゲイン制限部９２により、ＲゲインおよびＢゲインが追従範囲に収まるように制限される。このとき、以下に説明するように、色相が一定になるようにＲゲインおよびＢゲインが連動して制御される。
【００４０】
図４は、ゲイン制限部９３の処理を示している。図４において、制限前ゲインポイントＧ０は、画像から得られた制限前のホワイトバランスゲインである。本実施の形態では、制限前ゲインポイントＧ０は、撮像領域の全エリアのＲＧＢ平均値から得られたホワイトバランスゲインである。
【００４１】
また、基準ゲインポイントＧ１は、追従範囲内に予め設定されたホワイトバランスゲインである。基準ゲインポイントＧ１のホワイトゲインバランスを使ったときの色相を基準の色相とすると、この基準の色相が適当な色相になるように基準ゲインポイントが設定される。本実施の形態では、基準ゲインポイントＧ１が追従範囲の中央部に設定されており、図の例では、基準ゲインポイントＧ１が、色温度５２００Ｋ時のホワイトバランスゲインに設定されている。
【００４２】
さらに、図４において、変更ラインＬは、制限前ゲインポイントＧ０と基準ゲインポイントＧ１を結ぶ直線である。そして、制限後ゲインポイントＧ２は、制限後のホワイトバランスゲインであり、変更ラインＬと追従範囲の枠の交点に設定されている。
【００４３】
ゲイン制限部９３は、無彩色エリアが存在しないためにすべてのエリアでホワイトバランスゲインが追従範囲に入らない場合、全エリアのＲＧＢ平均値を求め、全エリア平均値を基にホワイトバランスゲインを算出する。このホワイトバランスゲインは図４の制限前ゲインポイントＧ０に相当する。そして、ゲイン制限部９３は、制限前ゲインポイントＧ０と基準ゲインポイントＧ１を結ぶ変更ラインＬ上で追従範囲内へホワイトバランスゲインを制限し、具体的には、変更ラインＬと追従範囲の枠の交点である制限後ゲインポイントＧ２へとホワイトバランスゲインを制限する。
【００４４】
図５は、上記のゲイン制限処理によって色相が一定に保たれることを示している。図５において、横軸はＢ−Ｇ信号であり、縦軸はＲ−Ｇ信号である。Ｂ−Ｇ信号は、ホワイトバランス回路６の出力においてＢ信号からＧ信号を引いた値であり、同様に、Ｒ−Ｇ信号は、Ｒ信号からＧ信号を引いた値である。図５では、信号の大きさ（原点からの距離）が彩度に対応する。また、色相は、Ｂ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号の比で表される。
【００４５】
図５において、点Ｐ０は、Ｂ−Ｇ信号およびＲ−Ｇ信号が共に０の点である。全エリアのＲＧＢ平均値を基に算出されたホワイトバランスゲイン（すなわち図４の制限前ゲインポイントＧ０）をホワイトバランス回路５にて使用した場合、Ｒ平均値およびＢ平均値がＧ平均値と等しくなるので、Ｂ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号が０になる。したがって、点Ｐ０は、図４の制限前ゲインポイントＧ０に対応するＢ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号である。
【００４６】
また、点Ｐ１は、図４の基準ゲインポイントＧ１に対応するＢ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号である。本実施の形態の例では、点Ｐ１は、色温度５２００Ｋにおけるホワイトバランスゲインが使われたときのＢ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号である。本実施の形態では、点Ｐ１での色相を基準の色相と呼んでおり、前述したように、この基準の色相が適当な色相になるように基準ゲインポイントＧ１が設定されている。
【００４７】
さらに、点Ｐ２は、図４の制限後ゲインポイントＧ２に対応するＢ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号である。すなわち、点Ｐ２は、図４の変更ラインＬ上で追従範囲内へ変更されたホワイトバランスゲインを使ったときのＢ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号である。このように、追従範囲に制限されたホワイトバランスが使用される結果、Ｂ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号は、点Ｐ０における０ではなく、点Ｐ２におけるある値となって、後段の画像処理回路８に入力される。
【００４８】
図５に示されるように、本実施の形態のゲイン制限が行われると、点Ｐ２が、点Ｐ０と点Ｐ１を結ぶライン上になる。点Ｐ２と点Ｐ１では、原点からの距離が違うので彩度は異なる。しかし、点Ｐ２と点Ｐ１では、色相（Ｂ−Ｇ信号とＲ−Ｇ信号の比）は同じである。
【００４９】
そして、上記のように、点Ｐ１は、基準ゲインポイントＧ１のホワイトゲインバランスゲインを使ったときに得られる基準の色相であるり、点Ｐ２は、本実施の形態による制限後のホワイトゲインバランスゲインを使ったときに得られる色相である。したがって、本実施の形態によれば、制限後のホワイトバランスゲインを使ったときの色相が、基準の色相と同じ適当な色相になる。すなわち、色相が、基準の色相から変化せず、一定に保たれ、色相の不適当な変化を防ぐことができる。
【００５０】
以上に、本発明の実施の形態に係る撮像装置について説明した。本実施の形態によれば、ＲゲインおよびＢゲインが予め定められた追従範囲外であった場合に、ＲゲインおよびＢゲインを連動させて追従範囲内に制限するようにゲインが制限される。これにより、色相を不適当に変化させることなくホワイトバランス調整をすることが可能であり、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいて適切にホワイトバランスゲインを調整できる。
【００５１】
また、本実施の形態によれば、色相を一定に保つようにＲゲインおよびＢゲインが連動させて制限され、これにより、色相を不適当に変化させずにホワイトバランス調整をすることが可能であり、被写体に無彩色が存在しないシーンにおいて適切にホワイトバランスゲインを調整できる。
【００５２】
また、本実施の形態によれば、画像から得られたＲゲインおよびＢゲインの組合せである制限前ゲインポイントと追従範囲内の所定の基準ゲインポイントとを結ぶ変更ライン上でＲゲインおよびＢゲインを変更することにより、ＲゲインおよびＢゲインが追従範囲内に制限される。基準ゲインポイントは、上述のように、基準ゲインポイントのホワイトバランスゲインを使ったときの基準の色相が適当な色相になるように設定される。上記の変更ライン上でＲゲインおよびＢゲインを変更することで、基準の色相と同様の色相が得られる。上記基準の色相と同じ適当な色相になるように画像の色相を一定に保つことができ、色相の不適当な変化を防ぐことができる。
【００５３】
また、本実施の形態によれば、制限前ゲインポイントとして、撮像領域の全エリアのＲＧＢ平均値から得られたＲゲインおよびＢゲインの組合せが用いられ、これにより、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、基準ゲインポイントとして、追従範囲の中央部に設定されたゲインポイントが用いられ、これにより、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、変更ラインと追従範囲の枠の交点へとＲゲインおよびＢゲインが制限され、これにより、色相が適当になるように適切にＲゲインおよびＢゲインを制限することが可能である。
【００５６】
また、本実施の形態によれば、複数のエリアの各々から算出されるＲゲインおよびＢゲインがいずれも追従範囲に入らないときに、被写体に無彩色が存在しないと判断して上記のゲイン制限処理が行われる。これにより、本発明のゲイン制限を、被写体に無彩色エリアが存在しないときに好適に行える。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上のように、本発明にかかる撮像装置は、ＲゲインおよびＢゲインを連動させて追従範囲内に制限することにより、色相が不適当に変化しないようにホワイトバランスゲインを調整できるという効果を有し、デジタルカメラ等において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置を示す図
【図２】ホワイトバランスゲインの追従範囲を示す図
【図３】（ａ）無彩色の被写体を含む画像の例を示す図  （ｂ）画像から検出された無彩色エリアを示す図
【図４】無彩色エリアが存在しないときのホワイトバランスゲインの制限処理を示す図
【図５】ホワイトバランスゲインを制限したときに色相が一定に保たれることを示す図
【符号の説明】
【００５９】
１  レンズ
２  撮像素子
３  アナログ前処理部
４  ＡＤ変換器
５  ホワイトバランス回路
６  画像処理回路
７  画面分割回路
８  エリア別ＲＧＢ平均値算出回路
９  マイコン
９１  ホワイトバランスゲイン算出部
９２  ゲイン調整部
９３  ゲイン制限部
【図１】
2008010927.tif 000003
【図２】
2008010927.tif 000004
【図３】
2008010927.tif 000005
【図４】
2008010927.tif 000006
【図５】
2008010927.tif 000007