(57)【要約】【課題】簡単な操作にて、同一条件下で複数枚の画像を撮影しても違和感のない画像が得ることのできるデジタルカメラを提供する。【解決手段】撮影モード中にシャッタボタン１５が押圧されると、色温度推定回路７５により被写体の色温度が推定され、これをもとにホワイトバランス補正値生成部７３は、ホワイトバランス補正値を算出する。算出されたホワイトバランス補正値は、ＷＢ補正回路７９に出力されるとともにＲＡＭ７７に記憶される。撮影モード中に補正値読み出しボタン２１が押圧されるとホワイトバランス補正値読み出し機能が動作する。この状態でシャッタボタン１５が押圧操作されると、ホワイトバランス補正値生成部７３は、ＲＡＭ７７に記憶されたホワイトバランス補正値をＷＢ補正回路７９に出力する。ＷＢ補正回路７９は、出力されたホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスの調整を行う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子により得られた被写体画像の各色成分に対して、ホワイトバランス補正値に基づいてゲインを行うことによって、ホワイトバランスを調整するデジタルカメラにおいて、
被写体の色温度に合わせて、前記ホワイトバランス補正値を算出するホワイトバランス補正値算出手段と、
前記ホワイトバランス補正値算出手段により算出されたホワイトバランス補正値を記憶するホワイトバランス補正値記憶手段と、
ホワイトバランスの調整の際に、前記ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値、もしくは、前記ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値のいずれか一方を選択自在に用いて、ホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス制御手段とが設けられており、
過去の撮影において算出されたホワイトバランス補正値を用いて、次回以降の撮影の際にホワイトバランスの調整を行えるようにしたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
機器本体に、撮影の際に用いるホワイトバランス補正値を切り替える操作部材が設けられており、
撮影の際に用いられるホワイトバランス補正値は、この操作部材を操作することによって、前記ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値と、前記ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値との間で切り替えられることを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラに関し、さらに詳しくは、被写体を照明する照明光の色温度に合わせて、機器が自動でホワイトバランスの調整処理を行う、オートホワイトバランス機能を備えたデジタルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮影画像をデジタルデータとして記録するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどのデジタルカメラが広く普及している。これらのデジタルカメラは、撮影レンズの背後に配置されたＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子から出力される撮像信号を、画像データとしてメモリカードなどの記憶媒体に記録する。
【０００３】
デジタルカメラは、屋外の太陽光の下、曇天下、屋内の白熱球の下、蛍光灯照明下など様々な光源の下で撮影が行われるので、被写体を照明する照明光の色温度によって撮影した画像の色が見た目よりも赤みを帯びていたり、青みを帯びてしまう場合がある。こういった現象は、高照度光に対する色判別能力の低い人間の視覚の性質や、色に対する先入観といった心理現象などに起因して発生する。
【０００４】
このような照明光の色温度の違いによる不具合を防止するために、ホワイトバランス調整機能を備えているデジタルカメラが広く知られている。ホワイトバランスの調整では、人間の目で白色として観察される被写体を白色で記録できるように、撮像信号が持つ色成分に対してゲイン調整が行われる。
【０００５】
ホワイトバランスの調整は、ユーザー自身が照明光の光源などの撮影条件を入力することによって調節を行うマニュアル設定方法があるが、撮影のたびに入力を行うことは煩わしい。このため、ほとんどのデジタルカメラは、マニュアル設定方法の他に、オートホワイトバランス機能を備えている。オートホワイトバランス機能では、撮像素子により得られた画像や外部センサなどから被写体の色温度を推定して、推定した色温度データをもとに前記撮像信号が持つ色成分に対してのゲイン量を決定するホワイトバランス補正値を算出し、算出したホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスの調整を行う。
【０００６】
オートホワイトバランス機能においては、正確な調整を行って品位の高い画像を得るために様々な工夫がなされている。下記特許文献１には、撮像画面を重なり合わない２つの領域に分け、一方をオートフォーカス制御用、及び、自動露出制御用の情報を得るための領域として用い、他方をホワイトバランス制御用の情報を得るための領域として用いることによって、ホワイトバランスに対する被写体の影響をなくすことのできる撮像装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３０４３８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の装置は、１枚の画像を撮影するごとに撮影された画像に対してホワイトバランスの調整を行うものである。このため、例えば、集合写真を撮る際に撮影者を変えて同じ場所で複数回の撮像を行うといったような同一条件下で複数枚の画像を撮影する場合においては、僅かな差によっても異なったホワイトバランスの調整がなされてしまう。このため、ほぼ同一の条件下にて撮影を行ったにもかかわらず、得られる画像の色調が異なってしまい鑑賞者に違和感を与えてしまうといった問題があった。
【０００９】
こういった問題は、ホワイトバランスをマニュアルで設定して撮影を行うことによって回避することができるが、マニュアルでの設定は手間がかかってしまうだけでなく、最適な設定を行うことは難しい。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、簡単な操作にて、同一条件下で複数枚の画像を撮影しても違和感のない画像を得ることのできるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のデジタルカメラは、被写体の色温度に合わせて、ホワイトバランス補正値を算出するホワイトバランス補正値算出手段と、ホワイトバランス補正値算出手段により算出されたホワイトバランス補正値を記憶するホワイトバランス補正値記憶手段と、ホワイトバランスの調整の際に、ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値、もしくは、ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値のいずれか一方を選択自在に用いて、ホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス制御手段とを設けたことを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のデジタルカメラは、機器本体に、撮影の際に用いるホワイトバランス補正値を切り替える操作部材を設け、撮影の際に用いられるホワイトバランス補正値は、この操作部材を操作することによって、前記ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値と、前記ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値との間で切り替えられることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明を実施したデジタルカメラ１０の前面側の斜視図を図１（Ａ）に、背面側の斜視図を同図（Ｂ）にそれぞれ示す。カメラ本体１１の前面には、撮影レンズ１３が設けられており、上面には、シャッタボタン１５が設けられている。
【００１４】
カメラ本体１１の背面には、ズームボタン、モード選択ボタン、電源ボタン、４つのボタンが十字配列されたカーソルボタンからなる操作部１７、及び、各種表示を行うためのＬＣＤ１９が設けられている。カメラ本体１１の側面には、メモリカード２０が着脱自在にセットされる。このメモリカード２０には、画像データが、例えば、ＪＰＥＧ形式の画像ファイルに変換されて記憶される。
【００１５】
デジタルカメラ１０には、撮影モード、再生モード、各種設定を行うメニューモードが設けられており、各モードは操作部１７を操作することによって切り替えることができる。ユーザーはこれらの各モードを切り替えながら、撮影モードにおいて撮影を行ったり、再生モードにおいて撮影済みの画像を確認したりする。
【００１６】
デジタルカメラ１０は、オートフォーカス（ＡＥ）機能や自動露出調整（ＡＥ）機能、及び、照明光の色温度に応じてホワイトバランス補正値を算出して、算出されたホワイトバランス補正値に基づいて、ホワイトバランスの調整を自動で行うオートホワイトバランス（ＡＷＢ）機能を有しており、撮影モードにセットしてシャッタボタン１５を押圧操作すると、フルオートで撮影が行えるようになっている。
【００１７】
また、デジタルカメラ１０は、ホワイトバランス補正値読み出し機能を有しており、カメラ本体１１の上面には、この機能を使用する際に操作される補正値読み出しボタン２１が設けられている。ホワイトバランス補正値読み出し機能は、撮影モード中に補正値読み出しボタン２１が押圧操作されると動作を開始して、再び補正値読み出しボタン２１が押圧されるまでの間、継続して動作する。
【００１８】
詳しくは後述するが、ホワイトバランス補正値読み出し機能の動作中は、前記ＡＷＢ機能がキャンセルされて、前回撮影時に算出されたホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスの調整が行われる。
【００１９】
図２に示すように、デジタルカメラ１０の内部にはＣＰＵ２３が設けられている。ＣＰＵ２３は、シャッタボタン１５や、操作部１７や，補正値読み出しボタン２１から入力される操作信号に応じてデジタルカメラ１０の各部を制御する。
【００２０】
撮影レンズ１３は、モータを含むレンズ駆動機構２５によって駆動されて、光学撮影倍率の変更と焦点調整が行われる。絞り２７はモータを含む絞り駆動機構２９によって駆動されて、絞り径が切り替えられる。レンズ駆動機構２５及び絞り駆動機構２９は、ＣＰＵ２３に制御されるモータドライバ３１、３３によって駆動される。
【００２１】
絞り２７の背後には、撮像素子としてＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）３５が配置されている。ＣＣＤ３５は、周知のように、多数の受光素子がマトリクス状に配列された光電面を備えており、撮影レンズ１３や絞り２７を通過し、この光電面に結像した被写体光を光電変換する。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、各画素がＲ、Ｇ、Ｂのいずれかに対応するように各色のカラーフィルタアレイとが配置されている。
【００２２】
ＣＣＤ３５は、ＣＣＤドライバ３７から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、各画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルな撮像信号として出力する。各画素の電荷蓄積時間（露出時間）は、ＣＣＤドライバ３７から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められている。
【００２３】
ＣＣＤ３５による撮像信号の取り込みは、デジタルカメラ１０が撮影モードにセットされると開始される。ＣＣＤ３５は通常、画素数を落としたスルー画として撮像信号の取り込むが、撮影モード中にシャッタボタン１５が押圧操作されて本撮影指示がなされると、スルー画としての取り込みをいったん中止して、本画像として撮像信号を取り込む。本撮影が終了するとスルー画の取り込みが再開される。取り込まれたアナログの撮像信号は、アナログ信号処理回路４１に出力される。
【００２４】
アナログ信号処理回路４１は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４３、信号増幅回路４５、Ａ／Ｄコンバータ４７とからなる。ＣＤＳ４３は、撮像信号に含まれるノイズの除去を行う。信号増幅回路４５は、撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄコンバータ４７は、送信されたアナログ撮像信号をデジタル変換して画像データを生成する。この画像データは、各画素毎にＲ、Ｇ、Ｂの濃度を示す信号を持つＣＣＤーＲＡＷデータであり、データバス４９を介してフレームメモリ５１に出力される。
【００２５】
データバス４９には、フレームメモリ５１やアナログ信号処理回路４１の他に、デジタル信号処理回路６１、ＣＰＵ２３、ＬＣＤ１９、メモリカード２０が接続されており、これらはデータバス４９を介して情報の送受信を行えるようになっている。フレームメモリ５１は、デジタル信号処理回路６１が画像データに対して各種信号処理を施す際に使用される作業用メモリであり、画像データが一時的に記憶される。
【００２６】
デジタル信号処理回路６１は、ＡＦ回路６２、ＡＥ回路６３、画像補正部６５、ホワイトバランス（ＷＢ）制御手段７１とからなり、スルー画や本画像として取得され、フレームメモリ５１に記憶された画像データに対して各種の信号処理を行うとともに、ＬＣＤ１９にスルー画を表示したり、メモリカード２０にアクセスして画像データの読み込みや書き込みを行なったりする。
【００２７】
ＡＦ回路６２は、フレームメモリ５１に記憶された画像データに基づいて焦点位置を検出し、フォーカッシングを行う。ＡＥ回路６３は、フレームメモリ５１に記憶された画像データに基づいて被写体照度を測定し、露出制御を行う。画像補正部６５は、撮像された画像にガンマ補正、シャープネス補正、コントラスト補正、などの画質補正処理を行う。
【００２８】
ＷＢ制御手段７１には、ホワイトバランス補正値生成部７３、色温度推定回路７５、ＲＡＭ７７、ホワイトバランス（ＷＢ）補正回路７９が設けられている。ＷＢ制御手段７３は、フレームメモリ５１に記憶された画像データに対して、ホワイトバランス補正値生成部７３が生成するホワイトバランス補正値に基づいて、ホワイトバランスの調整を行う。
【００２９】
前述のように、撮影モードにおいて補正値読み出しボタン２１が押圧操作されると、ホワイトバランス補正値読み出し機能が動作をするが、ホワイトバランス補正値生成部７３により生成されるホワイトバランス補正値は、フレームメモリ５１に記憶された画像データがホワイトバランス補正値読み出し機能の動作中に取り込まれたものであるか否かによって異なる。
【００３０】
フレームメモリ５１に記憶された画像データがホワイトバランス補正値読み出し機能が動作をしていない状態で取り込まれたものである場合、ホワイトバランス補正値生成部７３は、色温度推定回路７５により被写体の色温度を推定して、被写体の色温度に合わせてホワイトバランス補正値を算出する。
【００３１】
色温度推定回路７５は、フレームメモリ５１に記憶された画像データに基づいて被写体の色温度を推定し、推定された色温度データをホワイトバランス補正値生成部７３に出力する。ホワイトバランス補正値生成部７３には、色温度に応じたホワイトバランスデータが記憶されている。ホワイトバランス補正値生成部７３は、色温度データに基づき、ホワイトバランスデータを読み出して、ホワイトバランス補正値を算出する。ホワイトバランス補正値は、画像データが画素毎に持つＲ、Ｇ、Ｂ各色の信号値のゲイン量を決定するパラメータであり、算出されたホワイトバランス補正値はＷＢ補正回路７９に出力される。
【００３２】
また、ホワイトバランス補正値生成部７３は、画像データが本画像として取得されたものであるときに、算出したホワイトバランス補正値をＲＡＭ７７に書き込む。ＲＡＭ７７には、本撮影が行われるごとに新たなホワイトバランス補正値が上書きされていき、常に直前の本撮影にて算出されたホワイトバランス補正値が記憶されていく。
【００３３】
一方、フレームメモリ５１に記憶された画像データがホワイトバランス補正値読み出し機能の動作中に取り込まれたものである場合、ホワイトバランス補正値生成部７３は、ＲＡＭ７７に記憶されているホワイトバランス補正値を読み込む。読み込まれたホワイトバランス補正値はＷＢ補正回路７９に出力される。
【００３４】
ＷＢ補正回路７９は、ホワイトバランス補正値生成部７３から出力されたホワイトバランス補正値に基づいて、画像データのＲ、Ｇ、Ｂ各色の信号値のゲイン調整を行う。これにより、ホワイトバランスの調整が行われる。ホワイトバランスの調整が行われた画像データは、ＷＢ制御部７１から出力されて、スルー画として取得された画像データはＬＣＤ１９に表示され、本画像として取得された画像データは、メモリカード２０に記憶される。
【００３５】
以下、本発明の作用について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明を行う。ユーザーは、デジタルカメラ１０を撮影モードにセットして、シャッタボタン１５を押圧操作することによって撮影を行うことができる。このとき、ＡＦ機能や、ＡＥ機能、並びに、被写体の色温度を推定してホワイトバランス補正値が算出され、算出されたホワイトバランス補正値に基づいて、自動的に最適なホワイトバランスの調整が行われるＡＷＢ機能が動作して、フルオートにて撮影を行うことができる。
【００３６】
また、ユーザーは、撮影モード中に撮影モード中に補正値読み出しボタン２１を押圧操作することによって、ホワイトバランス補正値読み出し機能を使用して撮影を行うことができる。ホワイトバランス補正値読み出し機能の動作中は、前記ＡＷＢ機能がキャンセルされて、ＲＡＭ７７に記憶されたホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスの調整が行われる。
【００３７】
ＲＡＭ７７には、フルオートにて行われた撮影時において算出された最新のホワイトバランス補正値が記憶されており、ユーザーは、ホワイトバランス補正値読み出し機能の動作中に撮影を行うことによって、前回の撮影時に行われたホワイトバランスの調整内容を今回の撮影に適用することができる。ホワイトバランス補正値読み出し機能は、もう１度補正値読み出しボタン２１を押圧操作すると解除され、再びフルオートにて撮影を行うことができる。
【００３８】
このように、デジタルカメラ１０では、簡単な操作によって前回の撮影時と同じ調整内容にてホワイトバランスの調整を行うことができる。このため、同一の条件下にて複数枚の画像を撮影する場合などにおいて、画像ごとに異なったホワイトバランスの調整がなされて、得られた画像の色調が異なってしまい、鑑賞者に違和感を与えてしまうといったことがない。
【００３９】
また、ホワイトバランス補正値は、マニュアルで設定するのではなく、前回の撮影でオートホワイトバランス機能を使用して得られたものを利用するようにしたので、設定が煩わしいといったことや、適切な設定が行えないといったこともない。
【００４０】
上記実施形態では、ホワイトバランス補正値読み出し機能の動作開始と動作停止は、ボタンが押圧されるごとに切り替わる例で説明をしたが、本発明はこれに限られない。ボタンの押圧が継続している間のみ、ホワイトバランス補正値読み出し機能が動作するようにしてもよい。
【００４１】
また、ボタンによって切り替えずに、メニューモードでの操作によって切り替えるようにしてもよい。さらに、ホワイトバランス補正値読み出し機能の動作停止は、デジタルカメラの電源のオフや、撮影モードから再生モード、メニューモードへのモード切替などによって自動的に行われるようにしてもよい。
【００４２】
なお、上記実施形態では、前回の撮影時に算出されたホワイトバランス補正値を利用する例で説明をしたが、例えば、２回前や３回前の撮影時に算出されたホワイトバランスの補正値を利用するようにしてもよい。この場合、ＲＡＭに記憶されたホワイトバランス補正値が上書きされないようにプロテクトを行うようにしてもよいし、ＲＡＭに複数の領域を設けて、例えば、３回前に算出されたホワイトバランスの補正値まで記憶されるようにしてもよい。
【００４３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のデジタルカメラによれば、被写体の色温度に合わせて、ホワイトバランス補正値を算出するホワイトバランス補正値算出手段と、ホワイトバランス補正値算出手段により算出されたホワイトバランス補正値を記憶するホワイトバランス補正値記憶手段と、ホワイトバランスの調整の際に、ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値、もしくは、前記ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値のいずれか一方を選択自在に用いて、ホワイトバランスの調整を行うホワイトバランス制御手段とを設けたので前回撮影時と同じホワイトバランスの調整を行うことができる。
【００４４】
また、本発明のデジタルカメラは、機器本体に、撮影の際に用いるホワイトバランス補正値を切り替える操作部材を設け、撮影の際に用いられるホワイトバランス補正値は、この操作部材を操作することによって、前記ホワイトバランス補正値算出手段によって算出されたホワイトバランス補正値と、前記ホワイトバランス補正値記憶手段に記憶されたホワイトバランス補正値との間で切り替えられるようにしたので簡単な操作によって前回撮影時と同じホワイトバランスの調整を行うことができる。
【００４５】
このため、同一の条件下にて複数枚の画像を撮影する場合などにおいて、画像ごとに異なったホワイトバランスの調整がなされて、得られた画像の色調が異なってしまい、鑑賞者に違和感を与えてしまうといったことがない。また、ホワイトバランス補正値は、マニュアルで設定するのではなく、過去の撮影でオートホワイトバランス機能を使用して得られたものを利用するようにしたので、設定が煩わしいといったことや、適切な設定が行えないといったこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの前面側、及び背面側の外観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの構成図である。
【図３】本撮影での動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  デジタルカメラ
１１  カメラ本体
１５  シャッタボタン
２１  補正値読み出しボタン
２３  ＣＰＵ
３５  ＣＣＤ
６１  デジタル信号処理回路
７１  ＷＢ制御手段
７３  ホワイトバランス補正値生成部
７５  色温度推定回路
７７  ＲＡＭ
７９  ＷＢ補正回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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