(57)【要約】【課題】蛍光灯撮影時のカラーローリングを抑圧し、画質向上を図ることができる撮像装置およびカメラシステムを提供する。【解決手段】レンズ２１を通して結像された光信号が、レンズ２１の後方に設置されているメカニカルシャッタ２２により絞りが開閉され、入射光の光量が調節される。光量制御装置２６は、メカニカルシャッタ２２で光量の調節を行う制御信号を生成する。色信号処理回路２５１でのカラーローリングの検出結果に応じて、入射光の光量は減光されて輝度レベルが下がり、シャッタ速度が低速になることでカラーローリングが抑圧される。カラーローリングの抑圧後は、光量制御装置２６は、オプティカルディテクタ２５２からの判断結果に応じてメカニカルシャッタ２２の制御が行われる。【選択図】図２
2008092334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号における色変化の発生を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された上記色変化の抑圧を行う抑圧手段と、
を有し、
上記抑圧手段は、
光量を減光させることで上記色変化を抑圧する
撮像装置。
【請求項２】
上記検出手段は、
上記色変化の色成分の割合と上記色変化の発生周期から上記色変化を検出する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
上記抑圧手段は、
上記光量を制御する光量制御装置を有し、
上記光量制御装置は、
上記抑圧手段にて上記色変化の抑圧後、上記光量を制御する
請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記抑圧手段は、
上記光量制御装置で上記抑圧手段を実行するか否かのモード切替を自動制御する
請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
上記検出手段は、
上記色変化の色成分を撮像素子の分光特性から求める
請求項２記載の撮像装置。
【請求項６】
上記検出手段は、
あらかじめ上記色成分の領域を複数の色成分の領域に分割し、上記色変化の周期変化によるフラグに応じて、フラグの立つ特定の色成分を上記色成分として検出する
請求項２記載の撮像装置。
【請求項７】
上記検出手段は、
上記色変化を上記抑圧手段で抑圧した後、上記色変化の輝度レベルとシャッタ機構のシャッタ速度から抑圧処理を継続するか否かを判断する
請求項４記載の撮像装置。
【請求項８】
上記検出手段は、
上記色変化の発生周期に対して所定の第１の閾値と第２の閾値を有し、
上記色変化の上記色成分のレベルに対して所定の第３の閾値を有し、
上記色変化の発生周期と上記輝度レベルが上記第１の閾値と、上記第２の閾値と、上記第３の閾値とに関連づけて、上記色変化を判断する
請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
上記光量制御装置は、
上記シャッタ速度に対して所定の第１の閾値と第２の閾値を有し、
上記輝度レベルに対して所定の第３の閾値を有し、
上記輝度レベルが上記第３の閾値に関連づけて所定の条件を満たし、
上記色変化の発生周期が上記第１の閾値以下であれば、上記シャッタ機構で上記光量を増光し、
上記色変化の発生周期が上記第２の閾値以上であれば、上記シャッタ機構の状態を維持する
請求項３記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像装置と、
上記撮像装置の撮影エリアに対して入射光を導く光学系と、を含み、
前記撮像装置は、
画像信号における色変化の発生を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された上記色変化の抑圧を行う抑圧手段と、
を有し、
上記抑圧手段は、
光量を減光させることで上記色変化を抑圧する
カメラ。
【請求項１１】
画像信号における色変化を検出する第１ステップと、
上記第１ステップにより検出された上記色変化の抑圧を行う第２のステップと、を有し、
上記第１のステップにおいては、
色成分の割合と、上記色変化の発生周期から上記色変化を検出し、
上記第２ステップにおいては、
光量を減光させることで上記色変化を抑圧する
画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの撮像素子を備えた撮像装置およびカメラ並びに画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＣＤなどの固体撮像素子を用いたカメラシステムにおいて、たとえば、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）方式のカメラで電源周波数が６０Ｈｚで、蛍光灯の下で被写体を撮影した時、長い周期で色と明るさが変化する色変化（カラーローリング、あるいは色フリッカ、以後、カラーローリングと呼ぶ）と呼ばれる現象が発生する。
【０００３】
ＮＴＳＣ方式のカメラで発生するカラーローリングの周期は、電源周波数が６０Ｈｚのとき、蛍光灯の発光周波数は１２０Ｈｚで２０００回発光すると仮定すると、約１６．７秒となる。
【０００４】
たとえば、蛍光灯が点灯している部屋でカメラを使用したとき、カラーローリングの発生によってカメラで撮影された撮像画面全体が黄色を帯び、画質が低下することがある。
【０００５】
このようなカラーローリングを抑圧する方法として、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理を速めて行うものが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
オートホワイトバランス処理では、本来白色であるものは白色に見えるように、撮影結果において色がついて見える白色を、無彩色の白色に自動的に補正する。
【０００６】
また、光量が多い場所でカメラを使用したときに、一般にカメラはシャッタ速度を高速にして輝度レベルを抑えるように設計されているが、シャッタ速度が高速になるにつれてカラーローリングが顕著に表れる。
【０００７】
上記理由を、図１を用いて簡単に説明する。
【０００８】
図１は、蛍光灯の点灯している部屋で、カメラを使用したときのカラーローリングとシャッタ速度との関係を示す一例の図である。
【０００９】
図１（ａ）は、蛍光灯のパルスを示す図で、その蛍光灯の発光周波数は１２０Ｈｚである。図１（ｂ）は、蛍光灯の色成分である赤（Ｒ、以下Ｒとする）、緑（Ｇ、以下Ｇとする）、青（Ｂ、以下Ｂとする）の比率を示す図である。図１（ｃ）はカメラのパルスを示す図で、そのフィールド周波数は５９．９４Ｈｚである。
【００１０】
カラーローリングがなく、ホワイトバランス（ＷＢ）が保たれているときには、ホワイトバランス処理後に増幅を行うと色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の比率は、１：１：１である。
蛍光灯撮影時にカラーローリングが発生すると、図１（ｂ）のように色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の比率が崩れ、Ｂ成分が他のＧ成分、Ｒ成分に比べて減少する領域で被写体は強い黄色を帯びたように写りやすい。
【００１１】
図１（ｃ）のように、カメラのシャッタ速度が低速の場合は、フィールドごとにＲ、Ｇ、Ｂ成分の比率がゆっくりと変化するため、カラーローリングが発生してもカメラ画面の画質低下は起こりにくい。  
一方、カメラのシャッタ速度が高速の場合は、露光時間がシャッタ速度が低速の場合と比べて短いため、図１（ｃ）の斜線部ＡのようなフィールドごとにＲ、Ｇ、Ｂ成分の比例が異なる領域でカラーローリングの影響を受けやすい。
【００１２】
被写体の輝度レベルが高いとカメラのシャッタ速度が高速になるため、画像信号自体にマイナスゲインをかけてゲイン調節後の信号レベルを落とし、シャッタ速度が高速にならないように維持する方法も提案されている。（たとえば、特許文献２を参照）。
【００１３】
【特許文献１】特開平１１−２８５０１０号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、ホワイトバランス処理を実行すると、Ｂ成分の飽和度が増加し、画面は全体に青みがかって見えるようになる。ホワイトバランス処理でカラーローリングを抑制しようとすると、Ｂのゲインを大きくする必要があり、画面全体に色ノイズが増加する不利益がある。
そのため、ホワイトバランス処理では、カラーローリングを完全に抑制することができない。
また、画像信号に対してマイナスゲインを加えて信号レベルを低下させる方法では、高輝度部の映像信号が劣化する問題がある。
【００１５】
本発明は、色変化発生の事前に色変化を抑圧し、画質向上を図ることができる撮像装置およびカメラ並びに画像処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の観点の撮像装置は、画像信号における色変化の発生を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された上記色変化の抑圧を行う抑圧手段と、を有し、上記抑圧手段は、光量を減光させることで上記色変化を抑圧する。
【００１７】
好適には、上記検出手段は、上記色変化の色成分の割合と上記色変化の発生周期から上記色変化を検出する。
【００１８】
好適には、上記抑圧手段は、上記光量を制御する光量制御装置を有し、上記光量制御装置は、上記抑圧手段にて上記色変化の抑圧後、上記光量を制御する。
【００１９】
好適には、上記抑圧手段は、上記光量制御装置で上記抑圧手段を実行するか否かのモード切替を自動制御する。
【００２０】
好適には、上記検出手段は、上記色変化の色成分を撮像素子の分光特性から求める。
【００２１】
好適には、上記検出手段は、あらかじめ上記色成分の領域を複数の色成分の領域に分割し、上記色変化の周期変化によるフラグに応じて、フラグの立つ特定の色成分を上記色成分として検出する。
【００２２】
好適には、上記検出手段は、上記色変化を上記抑圧手段で抑圧した後、上記色変化の輝度レベルとシャッタ機構のシャッタ速度から抑圧処理を継続するか否かを判断する。
【００２３】
好適には、上記検出手段は、上記色変化の発生周期に対して所定の第１の閾値と第２の閾値を有し、上記色変化の上記色成分のレベルに対して所定の第３の閾値を有し、上記色変化の発生周期と上記輝度レベルが上記第１の閾値と、上記第２の閾値と、上記第３の閾値とに関連づけて、上記色変化を判断する。
【００２４】
好適には、上記光量制御装置は、上記シャッタ速度に対して所定の第１の閾値と第２の閾値を有し、上記輝度レベルに対して所定の第３の閾値を有し、上記輝度レベルが上記第３の閾値に関連づけて所定の条件を満たし、上記色変化の発生周期が上記第１の閾値以下であれば、上記シャッタ機構で上記光量を増光し、上記色変化の発生周期が上記第２の閾値以上であれば、上記シャッタ機構の状態を維持する。
【００２５】
本発明の第２の観点のカメラは、撮像装置と、上記撮像装置の撮影エリアに対して入射光を導く光学系と、を含み、前記撮像装置は、画像信号における色変化の発生を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された上記色変化の抑圧を行う抑圧手段と、を有し、上記抑圧手段は、光量を減光させることで上記色変化を抑圧する。
【００２６】
本発明の第３の観点の画像処理方法は、画像信号における色変化を検出する第１ステップと、上記第１ステップにより検出された上記色変化の抑圧を行う第２のステップと、を有し、上記第１のステップにおいては、色成分の割合と、上記色変化の発生周期から上記色変化を検出し、上記第２ステップにおいては、光量を減光させることで上記色変化を抑圧する。
【００２７】
本発明によれば、検出手段にて画像信号における色変化が検出され、検出結果が抑圧手段に供給される。抑圧手段は、入射光の光量を減光することで、色変化を抑圧する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の撮像装置およびカメラによれば、色変化の発生を抑圧し、画質向上を図ることができる。
また、本発明の画像処理方法によれば、色変化の発生を抑圧し、画質向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に関連づけて説明する。
【００３０】
図２は、本発明の実施形態に係る第１の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示すように、本撮像装置２０は、レンズ（Ｌｅｎｓ）２１、シャッタ機構に相当するメカニカルシャッタ２２、撮像素子２３、アナログフロントエンド部２４、抑圧手段に相当するデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）２５、および光量制御装置２６を有する。
デジタル信号処理回路２５は、たとえば、検出手段に相当する色信号処理回路（Ｃｐｒｏｃｅｓｓ）２５１とオプティカルディテクタ（ＯＰＤ）２５２を有する。
【００３２】
メカニカルシャッタ２２は、レンズ２１を通して結像された光信号が、レンズ２１の後方に設置されているメカニカルシャッタ２２によりシャッタを開閉し、入射光の光量を調節する。メカニカルシャッタ２２により調節された入射光は、撮像素子２３に入射される。また、このメカニカルシャッタ２２は、光量制御装置２６により動作が制御される。
【００３３】
撮像素子２３は、メカニカルシャッタ２２によって光量が調整された光信号を電気信号に変換し、変換された電気信号をアナログフロントエンド部２４に出力する。
撮像素子２３には、たとえば、ＣＣＤが用いられる。
【００３４】
アナログフロントエンド部２４は、撮像素子２３によって変換された電気信号をサンプルホールドして必要な信号を取り出し、取り出した信号を適切なレベルに調整するためにゲイン調節を行い、デジタル信号処理回路２５に出力する。
【００３５】
デジタル信号処理回路２５の内部では、ゲイン調節後の信号が図２には図示していないアナログ・デジタル変換器に入力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。このデジタル信号は図２に図示していない回路で、輝度信号Ｙと色信号Ｃに分離される。
分離された色信号Ｃは、デジタル信号処理回路２５の内部の色信号処理回路２５１に入力される。
【００３６】
色信号処理回路２５１は、入力された色信号Ｃを処理する。
色信号処理回路２５１は、あらかじめ設定されたカラーローリングの色成分とカラーローリングの周期変化でカラーローリングを検出し、カラーローリングの検出結果をオプティカルディテクタ２５２と光量制御装置２６にそれぞれ出力する。
【００３７】
オプティカルディテクタ２５２は、色信号処理回路２５１からの結果に基づいて、カラーローリングの抑圧後に輝度レベルとシャッタ速度から、メカニカルシャッタ２２の開閉を継続するか否かを判断し、判断結果を光量制御装置２６に出力する。
【００３８】
光量制御装置２６は、色信号処理回路２５１とオプティカルディテクタ２５２で処理される出力結果に応じて、メカニカルシャッタ２２の開閉を制御する信号を生成する。
【００３９】
輝度信号Ｙと色信号Ｃは、図２に図示していないデジタル・アナログ変換器にてデジタル信号からアナログ信号に変換され、図２に図示していない回路にてビデオ信号に変換され、ビデオ信号はデジタル信号処理回路２５の外部へ出力される。
【００４０】
撮像素子２３は、図２に図示しないカラーローリングの抑圧処理を実行するか否かを選択できるモード切り替えスイッチを有し、光量制御装置２６にてモード切替を自動的に行う。
【００４１】
図３は、本発明の実施形態に係る第２の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【００４２】
撮像装置２０ａは、第１の撮像装置２０と同様に、レンズ（Ｌｅｎｓ）２１、シャッタ機構に相当するメカニカルシャッタ２２、撮像素子２３、アナログフロントエンド部２４、抑圧手段に相当するデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）２５ａ、および光量制御装置２５３、検出手段に相当する色信号処理回路（Ｃｐｒｏｃｅｓｓ）２５１とオプティカルディテクタ（ＯＰＤ）２５２を有する。
【００４３】
光量制御装置２５３は、図３に示すように、色信号処理回路２５ａの内部に配置されている。
第２の撮像装置２０ａは、第１の撮像装置２０と光量制御装置２５３の配置が異なが、第２の撮像装置は第１の撮像装置の実施による効果と同様の効果が得られるため、第２の撮像装置の説明は省略する。
また、以後は第１の撮像装置に基づいて説明を行う。
【００４４】
なお、第１の撮像装置および第２の撮像装置において、入射光の光量を減光できる機構であれば、本発明の実施形態は、メカニカルシャッタ２２の代わりにＮＤフィルタ等を用いても同様の効果を得られる。
【００４５】
上記に述べたように、本発明の実施形態では、大規模な回路を用いたり複雑な信号処理を行う必要がないため、容易にカラーローリングの抑圧を実行できる。
【００４６】
次に、本発明の実施形態に係るカラーローリングの検出方法について説明する。
【００４７】
本発明の実施形態に係るカラーローリングの検出方法は、初期設定としてカラーローリングで抑えたい色成分を設定しておき、カラーローリングの発生周期よりカラーローリングを検出する。
以下に、カラーローリングの色成分の検出方法を説明する。
【００４８】
〈色成分検出の第１例〉
カラーローリングの色成分は分光特性に依存するため、色信号処理回路２５１は、撮像素子より入力信号の分光成分を求め、入力信号の色成分を検出する。
図４は、色信号処理回路２５１で処理されるカラーローリングの色成分の検出方法を説明するための図である。
【００４９】
図４（ａ）、（ｂ）は、ベクトルスコープを用いて、カラーローリング発生時の撮像素子Ａ、撮像素子Ｂのビデオ信号をそれぞれ測定した例である。
図４（ａ）、（ｂ）において、縦軸は（Ｒ−Ｙ）信号の振幅（ゲイン）を示し、横軸は（Ｂ−Ｙ）信号の振幅を示す。ここで、原点は無彩色の白色であり、Ｙは輝度信号を示す。
【００５０】
一般に、カラーローリングは、黄色（Ｙｅ、以後Ｙｅとする）成分が多く含まれる。図４（ａ）のように、Ｙｅ領域ＡＹｅでは、原点からＹｅ方向に連続的に色が存在する。図４（ｂ）は図４（ａ）よりＹｅ領域ＡＹｅでＹｅ成分が多く含まれる場合を示す図である。
カラーローリングの色成分は、純粋なＹｅ成分だけで構成されていないため、多様な色成分を含み、たとえば、図４（ａ）、（ｂ）のように領域ABにあるＢ成分の色も含まれる。
【００５１】
図４（ｃ）、（ｄ）は、図４（ａ）、（ｂ）の状態に基づいて分光特性を求めた場合の図である。
図４（ｃ）、（ｄ）において、縦軸はＲ、Ｇ、Ｂスペクトルの刺激値を示し、横軸は各Ｒ、Ｇ、Ｂ成分の波長を示す。
分光特性は、カラーローリングの色を構成する色成分をＲ、Ｇ、Ｂ成分に分解したものである。Ｙｅ成分を多く含むカラーローリングの色成分は、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分にそれぞれ分解される。  
【００５２】
このようにして、色信号処理回路２５１は、カラーローリングの色成分を検出する。
色成分検出の第１例では、たとえば、あらかじめ外部から分光特性の値を入力できるようなコントロールソフトを設け、画質の色調整の際に分光特性をコントロールソフト上で入力した際に同時にカラーローリングの色成分も求められるようにしておくことができる。  
【００５３】
〈色成分検出の第２例〉
カラーローリングの色成分エリアを設けておき、このエリア内にある色成分の周期変化によるフラグが立った時、そのフラグの立った色成分をカラーローリングと判断する。
【００５４】
図５は、カラーローリング色成分領域による色成分判別方法の一例を示す図である。
図５の縦軸は（Ｒ−Ｙ）信号の振幅（ゲイン）を示し、横軸は（Ｂ−Ｙ）信号の振幅を示す。ここで、原点は無彩色の白色であり、Ｙは輝度信号を示す。
【００５５】
カラーローリングの色成分を原色のＲ、Ｇ、Ｂだけでなく、補色であるＹｅ、シアン（Ｃｙ、以後Ｃｙとする）、マゼンダ（Ｍｇ、以後Ｍｇ）を追加する。さらに、図５に示すように、各色成分の領域を任意の領域に細かく分割する。たとえば、Ｙｅであれば輝度に応じて、Ｙｅ１成分の領域ＡＹｅ１、Ｙｅ２成分の領域ＡＹｅ２、…のように任意の色成分領域に分割する。また、色成分自体も上記例以外に任意の色成分に設定可能である。
【００５６】
所定周期ごとにカラーローリングが発生し、分割された色成分領域のいづれかにカラーローリングの色成分Ｙｅ３がある場合について、例を挙げて説明する。
色信号処理回路２５１は、図５に示すように、カラーローリングの色成分Ｙｅ３が領域ＡＹｅ３にあると検出し、フラグを立てる。
色信号処理回路２５１は、たとえば、領域ＡＢ３にあるＢ３成分も同時に検出することができ、複数の色成分の領域を指定して複数のカラーローリングの色成分を検出できる。
【００５７】
色検出の第２例は、たとえばＹｅ成分を集中的に細かく検出したい場合には有効である。
【００５８】
〈色成分検出の第３例〉
カラーローリングの特性上、カラーローリングの色成分はＹｅ成分が多くを占める。
そこで、初期設定として主なカラーローリングの色成分はＹｅ成分で構成されると仮定する。Ｙｅ成分に任意の第１の閾値と第２の閾値を設定し、色信号処理回路２５１は、この２つの閾値間でカラーローリングの色成分を求める。
【００５９】
〈色成分検出の第４例〉
たとえば、カメラに動作検知器を設け、動作検知器は、被写体が静止しているか否かを検知する。被写体が静止しているときに光源が変化している場合は、色信号処理回路２５１は、その光源の色をカラーローリングの色成分として算出する。
【００６０】
以上の色検出の第１例から第４例のいずれか１つの方法を用いて、カラーローリングの色成分を求める。
【００６１】
次に、カラーローリングの発生周期を求める方法を説明する。
【００６２】
カラーローリングは蛍光灯の発光周期で発生するが、その発生周期は必ずしも実測値とは一致しない。
そこで、本発明の実施形態では、カラーローリングの発生周期に閾値を設ける。カラーローリングの発生周期に対して任意の２つの閾値を設け、この閾値間に発生周期があるかどうかでカラーローリングの有無が判断される。
カラーローリングの発生周期は、信号処理回路２５１にて求められる。
【００６３】
図６は、カラーローリングの発生周期を求める方法の一実施例を説明する図である。
図６の縦軸はカラーローリングの色成分レベルを示し、横軸はカラーローリングの発生周波数を示す。
【００６４】
カラーローリングの発生周波数に対して、任意の第１の閾値（Ｆ１）と第２の閾値（Ｆ２）を図６のように設ける。
ある任意の発生周波数に対して周波数の低い方を第１の閾値Ｆ１とし、ある任意の発生周波数に対して周波数の高い方を第２の閾値Ｆ２とする。このとき、第１の閾値Ｆ１と第２の閾値Ｆ２との関係は、Ｆ１＜Ｆ２であるとする。
カラーローリングの色成分レベルに対しても閾値Ｃｒ１を任意の値に設ける。この閾値Ｃｒ１は、色成分の第１実施形態から第４実施形態のいずれかの方法により求められた色成分に対して任意の値に設けられる。たとえば、カラーローリングの色成分がＹｅであれば、Ｙｅ成分に関して設ける。
【００６５】
カラーローリングの検出は、カラーローリングの発生周期とカラーローリングの色成分レベルで判断される。図６の斜線部Ａ１のように、カラーローリングの発生周波数が第１の閾値Ｆ１と第２の閾値Ｆ２の間に存在し、かつ、カラーローリングの色成分が閾値Ｃｒ１以上である領域に存在する場合に、色信号処理回路２５１は、カラーローリングが発生したと判断する。
【００６６】
上記に述べたように、あらかじめ色成分の第１例から第４例のいずれかの方法により、カラーローリングの色成分を求め、その色成分に対して、カラーローリングの発生周期を検出してカラーローリングを抑圧する。
【００６７】
したがって、本発明の一実施形態によれば、カラーローリングの色成分とカラーローリングの発生周期よりカラーローリングを検出するため、高精度にカラーローリングを検出できる。
【００６８】
色信号処理回路２５１でカラーローリングが検出されると、その検出結果は光量制御装置２６に入力される。
光量制御装置２６は、カラーローリングの色成分の輝度レベルに対して入射光の光量が減光するようにメカニカルシャッタ２２に制御信号を出力する。
メカニカルシャッタ２２は、制御信号によって入射光の光量を減光するように絞りを調節し、シャッタ速度が低速になることでカラーローリングの抑圧を行う。
【００６９】
カラーローリングの抑圧処理は、入射光の光量をメカニカルシャッタ２２あるいはＮＤフィルタ等を用いて行うため、シャッタ速度が低速になっても画像が飽和することはない。
【００７０】
カラーローリングの抑圧により、カラーローリングの特定の色成分が減少したままになるのを防ぐため、オプティカルディテクタ２５２は、メカニカルシャッタ２２の絞りを継続するか否かの判断を行う。
【００７１】
図７は、カラーローリングの抑圧後に実行されるメカニカルシャッタ２２の制御を説明するための図である。
【００７２】
図７（ａ）の縦軸はカラーローリングの色成分レベルを示し、横軸はカラーローリングの発生周波数を示す。
図７（ａ）に示すように、カラーローリングの発生周期に対して第１の閾値（Ｆ１）と第２の閾値（Ｆ２）が設けられ、カラーローリングの色成分レベルに対して閾値（Ｃｒ１）が設けられている。
【００７３】
カラーローリングを検出した時点で、カラーローリングの周波数と色レベルが、図７の斜線部の領域Ａ２１にある第１の閾値と第２の閾値および閾値Ｃｒ１を満たす点Ｐ１に存在するとする。
カラーローリングの抑圧後、点Ｐ１の値は、カラーローリングの発生していない領域Ａ２２の点Ｐ２の位置に移動する。
【００７４】
その結果、カラーローリングの色成分が抑えるられるため、カラーローリングは発生しなくなるが、この状態を維持すると特定の色成分のみが減少することになる。
そこで、入射光の光量をそのまま維持するか否かを輝度レベルとシャッタ速度で判断し、特定のカラーローリングの色成分が減少するのを防ぐ。
【００７５】
図７（ｂ）に示すように、シャッタ速度に対して第１の閾値Ｓ１と第２の閾値Ｓ２を設ける。
ある任意のシャッタ速度に対して周波数の低い方を第１の閾値Ｓ１とし、ある任意の発生周波数に対して周波数の高い方を第２の閾値Ｓ２とする。このとき、第１の閾値Ｓ１と第２の閾値Ｓ２との関係は、Ｓ１＜Ｓ２であるとする。
輝度レベルに対しても閾値Ｙ１を任意の値に設ける。この閾値Ｙ１は、輝度レベルに対して任意の値に設けられる。
【００７６】
閾値Ｓ１よりシャッタ速度が遅い第１の領域ＲＥＮ１を解放領域とし、閾値Ｓ２よりシャッタ速度が早い第２の領域ＲＥＮ２を絞り領域とする。
所定の輝度レベルが閾値Ｙ１より低く、シャッタ速度が第１の領域ＲＥＮ１にある場合は、オプティカルディテクタ２５２は、カラーローリングは発生していないと判断し、メカニカルシャッタ２２を開く方向に制御する。
所定の輝度レベルＹ１より低く、シャッタ速度が第２の領域にある場合は、オプティカルディテクタ３５２は、カラーローリングが発生していると判断してメカニカルシャッタ２２の絞り状態を維持する。
【００７７】
このように、本発明の実施形態では、輝度レベルとシャッタ速度から入射光の光量を調節するため、高精度にメカニカルシャッタ２２を制御できる。
また、ヒステリシスを設けているので、発振することがない。
【００７８】
図８は、本発明の実施形態の動作を説明するためのフロー図である。
【００７９】
本発明の実施形態では、カラーローリング発生を判断する基準となる色成分と、カラーローリングの発生周期をあらかじめ設定しておく。
【００８０】
〈ステップＳＴ１〉
カラーローリングの検出は、入力信号の色成分の割合を参照し、色成分出現の周期よりカラーローリングの発生を判断する。
色信号処理回路２５１は、入力信号の色成分を算出し、周期的に多いかどうかを第１の閾値Ｆ１と第２の閾値Ｆ２および閾値Ｃｒ１により判断する。
カラーローリングが発生した場合は、ステップＳＴ２の処理が行われる。
カラーローリングが発生しない場合は、カラーローリングの抑圧処理を行わずに通常の動作が行われる。
【００８１】
〈ステップＳＴ２〉
色信号処理回路２５１にてカラーローリングが発生したと判断された場合は、ステップＳＴ３にて処理が行われる。
色信号処理回路２５１は、カラーローリングを検出し、その検出結果を光量制御装置２６に出力する。
光量制御装置２６は、入射光を減光する制御信号を生成し、メカニカルシャッタ２２に制御信号を出力する。
【００８２】
〈ステップＳＴ３〉
メカニカルシャッタ２２は、光量制御装置２６から制御信号を受け、絞りを閉じる方向に制御する。
この結果、入射光は減光され、カラーローリングは抑圧される。
【００８３】
〈ステップＳＴ４〉
ステップＳＴ３の処理によりカラーローリングは抑圧されるが、メカニカルシャッタ２２の絞りは維持されているので、カラーローリングの特定の色成分は引き続き抑えられる。そのため、メカニカルシャッタ２２の絞りを継続するか否かを第１の閾値Ｓ１と第２の閾値Ｓ２および閾値Ｙ１による判断が、オプティカルディテクタ２５２にて処理される。
シャッタ速度が第１の領域ＲＥＮ１にある場合は、オプティカルディテクタ２５２は、カラーローリングは発生していないと判断し、ステップ５の処理を行う。
シャッタ速度が第２の領域ＲＥＮ２にある場合は、オプティカルディテクタ２５２は、カラーローリングが発生していると判断し、判断結果を光量制御装置２６に出力する。
メカニカルシャッタ２２は、光量制御装置２６により制御され、絞りは継続される。
【００８４】
〈ステップＳＴ５〉
ステップＳＴ４の処理にてオプティカルディテクタ２５２から出力された制御信号は、光量制御装置２６に入力される。
光量制御装置２６は、メカニカルシャッタ２２の絞りを開く制御信号を生成し、メカニカルシャッタ２２を制御する。
メカニカルシャッタ２２は、光量制御装置２６の制御信号を受けて、メカニカルシャッタ２２の絞りを開く。
【００８５】
本発明の実施形態による一連の動作は終了し、カラーローリングは抑圧される。
【００８６】
以上に説明したように、本発明の一実施形態によれば、色信号処理回路２５１で、生成された色信号を基にカラーローリングの色成分と周期変化でカラーローリングを検出し、検出結果をオプティカルディテクタ２５２と光量制御装置２６にそれぞれ入力する。
オプティカルディテクタ２５２は、色信号処理回路２５１の出力結果に基づいて、カラーローリングの抑圧後に輝度レベルとシャッタ速度から、メカニカルシャッタ２２の開閉を継続するか否かを判断し、判断結果を光量制御装置２６に入力する。
光量制御装置２６は、色信号処理回路２５１とオプティカルディテクタ２５２で処理される出力結果に応じて、メカニカルシャッタ２２の開閉を制御する信号を生成し、メカニカルシャッタ２２のシャッタ速度を調節する。
その結果、蛍光灯撮影時の長周期のカラーローリングを高精度に検出して抑圧し、カメラの画像を向上させることができる。ここでいうカメラとは、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの固体撮像素子を用いたものであり、監視カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＰＣカメラ、携帯電話のカメラ等を指す。
また、カラーローリングが発生してからカラーローリングを抑制する方法と異なり、はじめからカラーローリングを発生させないようにする処理方法なので、精度よくカラーローリングを抑圧できる。
【００８７】
以上の理由により、周期的な画像変化の発生が減少するため、画像のカメラ出力の段階で、画像圧縮を行いデータを転送する場合には、データの圧縮率を高めることができる。
本発明の実施形態によれば、自動的にカラーローリングを抑圧するため、常時動作している監視カメラに関して有効である。
【００８８】
また、本実施例は、ＰＡＬ（Phase Alternating Line、カメラ信号の周波数５０Ｈｚ、蛍光灯の電源周波数５０Ｈｚ）方式で発生するカラーローリングにおいても、ＮＴＳＣ方式と同様にカラーローリングを抑圧できる。  
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】蛍光灯の点灯している部屋で、カメラを使用したときのカラーローリングとシャッタ速度との関係を示す一例の図である。
【図２】本発明の実施形態に係る第１の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る第２の撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】色信号処理回路２５１で処理されるカラーローリングの色成分の検出方法を説明するための図である。
【図５】カラーローリング色成分エリアによる色成分判別方法の一例を示す図である。
【図６】カラーローリングの発生周期を求める方法の一実施例を説明する図である。
【図７】カラーローリングの抑圧後に実行されるメカニカルシャッタ２２の制御を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態の動作を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００９０】
２０…撮像装置、２１…レンズ（Ｌｅｎｓ）、２２…メカニカルシャッタ、２３…固体撮像素子、２４…アナログフロントエンド部、２５…デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）、２５１、…色信号処理回路（Ｃｐｒｏｃｅｓｓ）、２５２…オプティカルディテクタ（ＯＰＤ）、２６…光量制御装置。
【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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