(57)【要約】【課題】安価に疑似赤外撮影を行うことが可能なカメラを提供すること。【解決手段】疑似赤外画像を撮影するための疑似赤外撮影モードでは、撮像素子１０５で取得した被写体撮像信号が、デジタル化されてデジタル処理回路１０８に入力される（ステップＳ１３）。デジタル処理回路１０８では、色信号生成回路１０８ａにおいて被写体撮像信号から色信号が生成され（ステップＳ１４）、ホワイトバランス調整回路１０８ｂにおいて、ホワイトバランス調整がなされた後に（ステップＳ１５）、輝度信号の主成分を切替可能に構成されたマトリクス回路１０８ｃにおいて、疑似赤外画像用のコンポーネント信号が生成される（ステップＳ１５，Ｓ１６）。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも赤成分に感度を有する白黒フィルムと濃赤色光学フィルタアクセサリの装着とを組み合わせた疑似赤外効果撮影によって得られる写真と実質的に同等の撮影効果を有する疑似赤外画像を、上記濃赤色光学フィルタアクセサリを装着せずに生成可能な疑似赤外画像生成手段を具備することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
上記疑似赤外画像生成手段は、デジタル画像処理によって上記疑似赤外画像を生成するように構成されてなることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
上記疑似赤外画像生成手段を用いて上記疑似赤外画像を得るための疑似赤外撮影モードを撮影モードとして有することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】
被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、
このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、
この色信号生成手段で生成した複数の色信号から少なくとも輝度信号を生成するマトリクス手段と、
を具備し、
上記マトリクス手段は、上記輝度信号を生成するための色信号の主成分を切り替え可能に構成されることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
上記マトリクス手段は、上記輝度信号における色信号の主成分を加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号に切り替えて上記輝度信号を生成すると共に、色差信号を０又は上記輝度信号に比して充分小さくすることを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
【請求項６】
上記輝度信号は、加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号と緑信号からなり、
上記マトリクス手段は、赤信号の成分比が緑信号の成分比よりも大きくなるように上記輝度信号を生成することを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
【請求項７】
被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、
このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、
この色信号生成手段で生成した複数の色信号から少なくとも輝度信号を生成するマトリクス手段と、
を具備し、
上記マトリクス手段は、上記複数の色信号のうち、特定の１つまたは複数の色信号を実質的成分として含まない状態で輝度信号を生成することを特徴とするカメラ。
【請求項８】
上記マトリクス手段は、上記複数の色信号のうち加法混色の３原色ＲＧＢのうち少なくとも青信号を実質的成分として含まない状態で上記輝度信号を生成すると共に、色差信号を０又は上記輝度信号に比して充分小さくすることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
【請求項９】
被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、
このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、
この色信号生成手段で生成した複数の色信号におけるそれぞれのゲインを調整するホワイトバランス調整手段と、
このホワイトバランス調整手段で調整されたゲインに基づいて輝度信号を生成するマトリクス手段と、
を具備し、
上記ホワイトバランス調整手段は、上記輝度信号を生成するための色信号の主成分に相当する色信号のゲインを他の色信号のゲインに比して充分大きな値とすることを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
上記ホワイトバランス調整手段は、加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号のゲインを他の色信号のゲインに比して充分大きな値とすることを特徴とする請求項９に記載のカメラ。
【請求項１１】
上記色信号生成手段、上記ホワイトバランス調整手段、及び上記マトリクス手段は、デジタル信号処理を行うことを特徴とする請求項４、７、及び９の何れか１つに記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理技術を用いて擬似的な赤外写真を撮影することが可能なカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低照度や暗黒条件下などにおける写真撮影に赤外撮影という技術が用いられることがある。この赤外撮影は、言うまでも無くカメラに入射してきた光の中の赤外成分に感度を有するモノクロフィルム（赤外フィルム）を使用して撮影を行う撮影技術である。これにより、低照度や暗黒条件下でも被写体を撮影することができる。
【０００３】
また、このような赤外撮影は遠距離風景の撮影にも用いられる。この場合は単に赤外成分を使用するのみではなく、可視光中の短波長成分を除去する濃赤色の光学フィルタを併用する。一般に短波長光は、空気中の微粒子によって散乱しやすく、この散乱によって遠距離の風景ほど、かすんで見える。このような効果を空気透視効果と呼ぶが、赤外撮影においては、上記フィルタを使用することで可視光域以下の短波長成分が除去されるので、このような空気透視効果による影響を除去して撮影を行うことができる。
【０００４】
このような空気透視効果の除去を、赤外撮影よりも安価・簡便に行う手法が非特許文献１で示されている。これは、可視光領域全域に亘って（従って赤色領域にも）感度を有する汎用のモノクロフィルム（パンクロマティックモノクロフィルム：パンクロ）と入射光の中から短波長成分を除去する濃赤色光学フィルタとを組み合わせて撮影を行うものである（以下、このような撮影手法を疑似赤外撮影と称する）。擬似赤外撮影によれば、赤外フィルムなどの特殊なフィルムを用いることなく、赤外撮影と類似の遠方までくっきりと澄みわたった、コントラストの高いモノクロ画像を得ることができる。また、このような疑似赤外撮影の手法をデジタルカメラに応用する場合には、モノクロ赤外フィルムの代わりにモノクロのデジタルカメラを用いるか、又はカラーカメラのモノクロモードを用いるようにすれば良いことになる。デジタルカメラの場合には、濃赤色光学フィルタを通過した光が、主としてデジタルカメラの撮像素子のうち、赤成分の光を検出する画素（Ｒ画素）において検出される。
【非特許文献１】日本写真映像用品工業会 発行／カタログ「 '９７写真・映像用品ショー」（第１９０ページ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した手法では、デジタルカメラを用いて疑似赤外撮影を行う場合であっても、濃赤色光学フィルタを用いる必要があるので、その分のコストが発生してしまう。また、カラー撮影や通常モノクロ（パンクロ）撮影と切り替えるためには都度一々フィルタを着脱しなければならない手間のかかるものであった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、安価にまた簡便に疑似赤外撮影を行うことが可能なカメラ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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様によるカメラは、少なくとも赤成分に感度を有する白黒フィルムと濃赤色光学フィルタアクセサリの装着とを組み合わせた疑似赤外効果撮影によって得られる写真と実質的に同等の撮影効果を有する疑似赤外画像を、上記濃赤色光学フィルタアクセサリを装着せずに生成可能な疑似赤外画像生成手段を具備する。
【０００８】
この第１の態様によれば、濃赤色光学フィルタを装着せずに疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【０００９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様によるカメラは、第１の態様において、上記疑似赤外画像生成手段は、デジタル画像処理によって上記疑似赤外画像を生成するように構成されてなる。
【００１０】
この第２の態様によれば、疑似赤外画像をデジタル画像として生成することができる。
【００１１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様によるカメラは、第１の態様において、上記疑似赤外画像生成手段を用いて上記疑似赤外画像を得るための疑似赤外撮影モードを撮影モードとして有する。
【００１２】
この第３の態様によれば、撮影モードが疑似赤外撮影モードの場合に疑似赤外画像を生成することができる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第４の態様によるカメラは、被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、この色信号生成手段で生成した複数の色信号から少なくとも輝度信号を生成するマトリクス手段とを具備し、上記マトリクス手段は、上記輝度信号を生成するための色信号の主成分を切り替え可能に構成される。
【００１４】
この第４の態様によれば、濃赤色光学フィルタを装着せずに疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００１５】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第５の態様によるカメラは、第４の態様において、上記マトリクス手段は、上記輝度信号における色信号の主成分を加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号に切り替えて上記輝度信号を生成すると共に、色差信号を０又は上記輝度信号に比して充分小さくする。
【００１６】
この第５の態様によれば、赤信号を主成分とする輝度信号を生成し、色差信号を０又は輝度信号に比して充分小さくすることで、疑似赤外撮影を行うことができる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第６の態様によるカメラは、第４の態様において、上記輝度信号は、加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号と緑信号からなり、上記マトリクス手段は、赤信号の成分比が緑信号の成分比よりも大きくなるように上記輝度信号を生成する。
【００１８】
この第６の態様によれば、解像度を低下させずに疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００１９】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第７の態様によるカメラは、被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、この色信号生成手段で生成した複数の色信号から少なくとも輝度信号を生成するマトリクス手段とを具備し、上記マトリクス手段は、上記複数の色信号のうち、特定の１つまたは複数の色信号を実質的成分として含まない状態で輝度信号を生成する。
【００２０】
この第７の態様によれば、濃赤色光学フィルタを装着せずに疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００２１】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第８の態様によるカメラは、第７の態様において、上記マトリクス手段は、上記複数の色信号のうち加法混色の３原色ＲＧＢのうち少なくとも青信号を実質的成分として含まない状態で上記輝度信号を生成すると共に、色差信号を０又は上記輝度信号に比して充分小さくする。
【００２２】
この第８の態様によれば、青信号を実質的成分として含まない輝度信号を生成し、色差信号を０又は輝度信号に比して充分小さくすることで、疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００２３】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第９の態様によるカメラは、被写体を撮像して被写体撮像信号を取得するカラー撮像手段と、このカラー撮像手段で取得した被写体撮像信号から複数の色信号を生成する色信号生成手段と、この色信号生成手段で生成した複数の色信号におけるそれぞれのゲインを調整するホワイトバランス調整手段と、このホワイトバランス調整手段で調整されたゲインに基づいて輝度信号を生成するマトリクス手段とを具備し、上記ホワイトバランス調整手段は、上記輝度信号を生成するための色信号の主成分に相当する色信号のゲインを他の色信号のゲインに比して充分大きな値とする。
【００２４】
この第９の態様によれば、ホワイトバランス調整により疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００２５】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１０の態様によるカメラは、第９の態様において、上記ホワイトバランス調整手段は、加法混色の３原色ＲＧＢのうちの赤信号のゲインを他の色信号のゲインに比して充分大きな値とする。
【００２６】
この第１０の態様によれば、赤信号のゲインを他の信号よりも大きくすることで、疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００２７】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第１１の態様によるカメラは、第４、第７、第９の態様において、上記色信号生成手段、上記ホワイトバランス調整手段、及び上記マトリクス手段は、デジタル信号処理を行う。
【００２８】
この第１１の態様によれば、デジタル信号処理により画像を生成することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、安価に疑似赤外撮影を行うことが可能なカメラ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】
【００３０】
本発明は、少なくとも赤成分に感度を有する白黒フィルムと濃赤色光学フィルタアクセサリの装着とを組み合わせた撮影である疑似赤外撮影によって得られる写真と実質的に同等の撮影効果を有する画像（以下、疑似赤外画像と称する）を、デジタル画像処理によって生成するものである。即ち、このような疑似赤外画像を生成するために、本発明では、ＲＧＢの色信号のうち赤（Ｒ）信号が主成分となるような輝度信号Ｙを生成すると共に、色差信号を０又は輝度信号Ｙに比して充分小さくする。
【００３１】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。  
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１に係るカメラの内部構成を示すブロック図である。即ち、このカメラは、撮像レンズ系１０１と、レンズ駆動機構１０２と、露出制御機構１０３と、フィルタ系１０４と、撮像素子１０５と、撮像素子ドライバ１０６と、前処理回路１０７と、デジタル処理回路１０８と、カードインターフェイス（ＩＦ）１０９と、記録部１１０と、画像表示部１１１と、システムコントローラ（ＣＰＵ）１１２と、操作スイッチ部１１３と、操作状態表示部１１４と、ストロボ部１１５と、レンズドライバ１１６と、露出制御ドライバ１１７と、ＥＥＰＲＯＭ１１８とから構成されている。
【００３２】
撮像レンズ系１０１は、各種レンズから構成されるレンズ系であり、図示しない被写体からの像（以下、被写体像）を露出制御機構１０３及びフィルタ系１０４を介して撮像素子１０５に結像させる。レンズ駆動機構１０２は、撮像レンズ系１０１を駆動するための駆動機構である。ここで、レンズ駆動機構１０２は、レンズドライバ１１６によって駆動制御される。
【００３３】
露出制御機構１０３は、撮像素子１０５の露出量を制御するための機構であり、絞り及びシャッタとそれらを駆動するための駆動装置（例えばモータ等）とから構成されている。ここで、露出制御機構１０３は、露出制御ドライバ１１７によって制御される。また、フィルタ系１０４は、ローパスフィルタ及び赤外カット用のフィルタ等から構成されており、入射した被写体像の高周波成分及び赤外光成分を除去する。
【００３４】
撮像素子１０５は、被写体像を光電変換して被写体撮像信号を取得するためのカラー撮像手段である。ここでは、撮像素子として例えば縦型オーバーフロードレイン構造を有するインターライン転送方式のプログレッシブ（順次）走査型のＣＣＤを用いるが、これに限るものではないことは言うまでもない。この撮像素子１０５は、撮像素子ドライバ１０６によって駆動制御される。
【００３５】
即ち、撮像レンズ系１０１を介して入射した図示しない被写体からの光束は、露出制御機構１０３において、その入射量が制御される。更に、露出制御機構１０３を通過した光束は、フィルタ系１０４において高周波成分や赤外光成分が除去されて撮像素子１０５に結像する。撮像素子１０５では、結像した被写体像が光電変換されて電気信号となり（以下、被写体撮像信号と称する）、この被写体撮像信号が前処理回路１０７に出力される。
【００３６】
前処理回路１０７は、ゲインコントロールアンプやアナログ/デジタル（Ａ/Ｄ）変換器等を含む処理回路である。即ち、撮像素子１０５から入力されてきた被写体撮像信号は、前処理回路１０７においてデジタル化された後、デジタル処理回路１０８に出力される。
【００３７】
デジタル処理回路１０８は、色信号生成処理、ホワイトバランス調整処理、マトリクス変換処理、及びその他の各種デジタル処理を行ってカラー画像データを生成するための処理回路である。即ち、前処理回路１０７から入力されてきたデジタル化された被写体撮像信号は、デジタル処理回路１０８において処理される。これによってカラー画像データが生成される。このカラー画像データは、カードＩＦ１０９を介して記録部１１０に出力される。
【００３８】
記録部１１０は、例えばメモリカード等から構成される記録媒体であり、デジタル処理回路１０８から入力されてきたカラー画像データが格納される。また、画像表示部１１１は、例えばＬＣＤモニタとその表示制御回路等から構成されており、デジタル処理回路１０８から入力されてきたカラー画像データに基づいて画像表示が行われる。
【００３９】
システムコントローラ（ＣＰＵ）１１２は、カメラ全体の制御を統括的に行うための中央制御回路である。
【００４０】
操作スイッチ部１１３は、カメラ外部に設けられた操作ボタンに連動してＯＮ/ＯＦＦする各種スイッチである。この操作ボタンには、例えば図２に示すレリーズボタン１１３ａや撮影モード切り替え用操作部材（以下、切替ボタンと称する）１１３ｂ等が含まれる。ここで、レリーズボタン１１３ａは、カメラに一連の撮像シーケンスを指示するためのボタンであり、また、切替ボタン１１３ｂは、カメラの撮影モードをカラー撮影モード、モノクロ撮影モード、及び疑似赤外撮影モードの間で切り替えるための操作部材である。これらのボタン等の操作状態は、操作状態表示部１１４に表示される。
【００４１】
ストロボ部１１５は、撮影時の補助光照射等に用いられる発光部である。このストロボ部１１５は、露出制御ドライバ１１７によって制御される。
【００４２】
ＥＥＰＲＯＭ１１８は、カメラの各種設定情報等を記憶させておくための不揮発性メモリである。
【００４３】
このような構成のカメラにおいては、システムコントローラ（ＣＰＵ）１１２が、カメラ全体の制御を統括的に行う。即ち、ＣＰＵ１１２は、露出制御ドライバ１１７を制御することにより露出制御機構１０３に含まれるシャッタ装置を駆動制御すると共に、撮像素子ドライバ１０６を制御することにより撮像素子１０５を駆動制御して、撮像素子１０５の露出（電荷蓄積）及び蓄積された信号の読み出しを制御する。また、後で詳述する撮影シーケンスにおいては、撮像素子１０５から読み出した被写体撮像信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に取り込んで各種信号処理を施した後、カードＩＦ１０９を介して記録部１１０に記録させる。
【００４４】
次に、疑似赤外画像生成手段としてのデジタル処理回路１０８内に含まれる画像生成機構のうち、本実施例１の要部であるカラー画像処理に関する機構を図３を参照して説明する。即ち、このカラー画像処理に関する構成には、色信号生成回路１０８ａと、ホワイトバランス調整回路１０８ｂと、マトリクス回路１０８ｃと、後段処理回路１０８ｄとが含まれている。
【００４５】
前処理回路１０７の出力は、まず、色信号生成回路１０８ａに入力される。この色信号生成回路１０８ａでは、前処理回路１０７から入力されたデジタル化された被写体撮像信号から加法混色の３原色であるＲＧＢ信号が生成される。次のホワイトバランス調整回路１０８ｂでは、予め設定されたホワイトバランスモード（例えば晴天モード、曇天モード、オートモード等）に従ってＲＧＢ信号のそれぞれのゲインが調整される。ここで、一般のホワイトバランス調整においては、Ｇゲインを固定しておき、Ｒゲイン及びＢゲインが調整される形態が多いが、本実施例１においてもこれと同様とする。このようなホワイトバランス調整によって白色被写体に対するＲＧＢの比率が等しくなる。
【００４６】
ホワイトバランス調整の後、マトリクス回路１０８ｃにおいて、所定のマトリクス係数を用いて輝度信号Ｙ並びに色差信号（Ｒ−Ｙ）及び（Ｂ−Ｙ）からなる輝度色差コンポーネント信号が生成される。そして、後段処理回路１０８ｄにおいては、このコンポーネント信号に対して、例えば標準的な画像信号に調整するためのγ変換処理、クリッピング処理や、デジタルカメラ標準の記録フォーマットであるＥｘｉｆ形式のファイルとして記録するためのＪＰＥＧ圧縮等の各種信号処理が施される。なお、図３では、マトリクス演算処理以後の処理回路は、本実施例１の本質ではないので、「後段処理回路」として１つのブロックで図示している。
【００４７】
このような本実施例１のカメラにおける撮影シーケンスのフローチャートを図４に示す。このカメラは、切替ボタン１１３ｂの操作に連動して切り替わる３種類の撮影モードを有しており、ＣＰＵ１１２は、この撮影モードに応じてマトリクス回路１０８ｃの演算を切り替える。ここで、撮影モードは、例えば切替ボタン１１３ｂの押圧操作の度に切り替わるようにしておけばよい。また、切替ボタン１１３ｂは、図２のような「ボタン」の形状をしていなくともよく、ダイアル等の操作部材であってもよい。
【００４８】
このフローチャートは、例えば、ユーザによるレリーズボタン１１３ａの押圧操作に連動して開始される。ＣＰＵ１１２は、切替ボタン１１３ｂの操作に連動してＯＮ/ＯＦＦするスイッチの状態を判定して、現在の撮影モードがカラー撮影モードであるか否かを判定する（ステップＳ１）。
【００４９】
カラー撮影モードは、通常のカラー撮影を行うことが可能な撮影モードである。このカラー撮影モードにおいて、ＣＰＵ１１２は、撮像素子ドライバ１０６を制御して撮像素子１０５から被写体撮像信号の読み出しを開始する。そして、読み出した信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に入力する（ステップＳ２）。デジタル処理回路１０８は、色信号生成回路１０８ａにおいて、被写体撮像信号から加法混色の３原色であるＲＧＢ信号を生成する（ステップＳ３）。次に、ホワイトバランス調整回路１０８ｂにおいてホワイトバランス調整を行ってＲＧＢ信号のゲインを調整する（ステップＳ４）。
【００５０】
次にマトリクス回路１０８ｃにおいてリニアマトリクス演算を行い、カラー撮影モード用の輝度信号（ステップＳ５）及び色差信号（ステップＳ６）を生成する。ここで、カラー撮影モードにおいて用いるマトリクス係数は、標準マトリクス係数（例えばＮＴＳＣ方式或いはＩＴＵ  Ｒｅｃ６０１相当）である。即ち、このカラー画像撮影モードにおいて生成される輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は、それぞれ、
Ｙ＝０.３Ｒ＋０.５９Ｇ＋０.１１Ｂ                        （式１）
Ｒ−Ｙ＝０.７Ｒ−０.５９Ｇ−０.１１Ｂ                    （式２）
Ｂ−Ｙ＝０.８９Ｂ−０.３Ｒ−０.５９Ｇ                    （式３）
となる。このような信号を生成することにより、通常の標準カラー画像を生成することができる。このようにして輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成した後は、ステップＳ１８に移行する。
【００５１】
また、ステップＳ１の判定においてカラー撮影モードではないと判定した場合に、ＣＰＵ１１２は、現在の撮影モードがモノクロモードであるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００５２】
モノクロ撮影モードは、通常のモノクロ（白黒）画像の撮影を行うことができる撮影モードである。言うまでも無く擬似赤外撮像もモノクローム（単色）撮像の1種ではあるが、ここでは通常の可視光全域に感度を有するパンクローム特性で撮影するモードのことをモノクロ撮影モードと称している。このモノクロ撮影モードにおいて、ＣＰＵ１１２は、撮像素子ドライバ１０６を制御して撮像素子１０５から被写体撮像信号の読み出しを開始する。そして、読み出した信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に入力する（ステップＳ８）。デジタル処理回路１０８は、入力された被写体撮像信号からＲＧＢ信号を生成する（ステップＳ９）。次に、ホワイトバランス調整を行ってＲＧＢ信号のゲインを調整する（ステップＳ１０）。ここまでの処理はカラー撮影モードと同様である。
【００５３】
次に輝度信号を生成する。ここで、モノクロ撮影モードでは、色に関する成分を０とする。このため、輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は、それぞれ、
Ｙ＝０.３Ｒ＋０.５９Ｇ＋０.１１Ｂ                        （式１）
Ｒ−Ｙ＝０                                               （式４）
Ｂ−Ｙ＝０                                               （式５）
となる。このような信号を生成することにより、通常の可視光全域に感度を有する（パンクローム特性の）モノクロ画像を生成することができる。
【００５４】
即ち、モノクロ撮影モードでは、ステップＳ１０のホワイトバランス調整の後、（式１）を用いて輝度信号Ｙを生成する。（ステップＳ１１）。輝度信号Ｙを生成した後は、色差信号を０にして（ステップＳ１２）、ステップＳ１８に移行する。ここで、ステップＳ１２では色差信号を０にする処理を行っているが、色差信号の値の初期値として０が与えられている場合や、モノクロ処理の場合のように、輝度信号のみを取り扱い対象として色差信号を用いない信号処理形式などの場合にはこの処理を省略できることは言うまでもない。
【００５５】
また、ステップＳ７の判定においてモノクロ撮影モードではないと判定した場合には、本実施例１の特徴としての疑似赤外撮影モードの制御を行う。
【００５６】
疑似赤外撮影モードは、デジタル画像処理によって濃赤色光学フィルタを用いて撮影を行ったのと同様の画像を撮影することが可能な撮影モードである。この疑似赤外撮影モードにおいて、ＣＰＵ１１２は、撮像素子ドライバ１０６を制御して撮像素子１０５から被写体撮像信号の読み出しを開始する。そして、読み出した信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に入力する（ステップＳ１３）。デジタル処理回路１０８は、入力された被写体撮像信号からＲＧＢ信号を生成する（ステップＳ１４）。次に、ホワイトバランス調整を行ってＲＧＢ信号のゲインを調整する（ステップＳ１５）。ここまでの処理はカラー撮影モード及びモノクロ撮影モードと同様である。
【００５７】
次に輝度信号を生成する。ここで、疑似赤外画像は、短波長成分が除去された画像である。このような画像を生成するために、疑似赤外撮影モードにおける輝度信号及び色信号は、それぞれ、
Ｙ＝Ｒ                                                   （式６）
Ｒ−Ｙ＝０                                               （式４）
Ｂ−Ｙ＝０                                               （式５）
とする。即ち、疑似赤外撮影モードでは、ステップＳ１５のホワイトバランス調整の後、疑似赤外撮影モード用の輝度信号Ｙを、色信号のＲ成分のみを用いて生成する（ステップＳ１６）。そして、色差信号を０にした後（ステップＳ１７）、ステップＳ１８に移行する。ここで、ステップＳ１７では色差信号を０にする処理を行っているが、モノクロ撮影モードのときと同様、色差信号の値の初期値として０が与えられている場合や、モノクロ処理の場合には輝度信号のみを取り扱い対象として色差信号を用いない信号処理形式などの場合にはこの処理を省略できることは言うまでもない。
【００５８】
このようにして生成された輝度信号Ｙには、Ｂ成分のような短波長成分が含まれていないので、空気透視効果の影響を殆ど受けず、遠方まですっきりと澄みわたった「抜けの良い」、高コントラストの画像を得ることができる。また、この輝度信号ＹにはＧ成分も含まれていないので、濃赤色光学フィルタを用いた撮影によって得られる疑似赤外写真とほぼ同じ分光感度特性が得られる。このため、従来の疑似赤外撮影によって得られる写真の質感を維持したまま撮影を行うことができる。
【００５９】
以上のようにして、輝度信号及び色差信号が生成された後は、後段処理回路１０８ｄでγ変換処理やＪＰＥＧ圧縮処理等の信号処理を行ってカラー画像データを生成し（ステップＳ１８）、この生成したカラー画像データを記録部１１０に格納して（ステップＳ１９）、図４の撮影シーケンスを終了する。
【００６０】
ここで、疑似赤外撮影モードにおける色差信号は、（式４）及び（式５）で示したように厳密に０でなくとも、輝度信号Ｙに比して実用上充分小さければよい。即ち、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を、
Ｙ＝Ｒ                                                  （式６）
Ｒ−Ｙ＝０.１Ｒ                                         （式７）
Ｂ−Ｙ＝０.１Ｒ                                         （式８）
としてもよい。この場合にも、輝度信号ＹはＲ成分のみであるので、疑似赤外写真とほぼ同じ分光感度特性を得ることができる。また、この場合には色差信号が０ではないので、撮影後の画像はモノクロではなく僅かに赤みのある所謂セピア調の画像となる。
【００６１】
ここで、（式７）及び（式８）において示した係数はあくまでも一例にすぎないことは言うまでもない。これらの係数は、カメラの設計時に予め決定するようにしても良いし、画像の赤みの程度（式７及び式８の係数）をユーザによって選択できるようにしておき、異なる効果の疑似赤外写真を撮影できるようにしてもよい。
【００６２】
以上説明したように、本実施例１によれば、Ｒ成分のみで輝度信号Ｙを生成することで、濃赤色光学フィルタを用いずに疑似赤外撮影を行うことが可能である。
【００６３】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２について説明する。上記した実施例１では、疑似赤外撮影時にＲ成分のみを用いて輝度信号を生成している。しかし、デジタルカメラで用いられる撮像素子は、全ての画素がＲ成分の信号を出力するわけではないので、実施例１における疑似赤外撮影では、通常の撮影時よりも解像度が低下してしまう。例えば、撮像素子の画素配列がＲＧＢベイヤ配列の場合には、基本格子４画素中にＲ画素は１画素しかない。また、水平、垂直の各方向に対する配列で見てもＲ画素の画素密度は、それぞれ１/２しかないので、解像度は、水平垂直とも１/２、即ち画素数１/４相当の解像度になってしまう。本実施例２は、このような解像度の低下を防止するものである。ここで、実施例２の構成は、図１〜図３を参照して説明したものと同様であるので、ここでは実施例１と同一の参照符号を用いることで説明を省略する。
【００６４】
図５は、実施例２において疑似赤外画像を生成する際の処理（図４のステップＳ１３〜Ｓ１７に相当する）について示したフローチャートである。この他の処理については図４で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００６５】
即ち、処理が開始すると、ＣＰＵ１１２は、撮像素子ドライバ１０６を制御して撮像素子１０５から被写体撮像信号の読み出しを開始する。そして、読み出した信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に入力する（ステップＳ２１）。デジタル処理回路１０８は、入力された被写体撮像信号からＲＧＢ信号を生成する（ステップＳ２２）。次に、ホワイトバランス調整を行ってＲＧＢ信号のゲインを調整する（ステップＳ２３）。
【００６６】
次に輝度信号及び色差信号を生成する。本実施例２では、このときのマトリクス係数が上記実施例１と異なる。即ち、ここでの輝度信号Ｙ及び色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は、それぞれ、
Ｙ＝０.６Ｒ＋０.４Ｇ                                     （式９）
Ｒ−Ｙ＝０                                               （式４）
Ｂ−Ｙ＝０                                               （式５）
となる。
【００６７】
ここで、上記した実施例１と同様に（式４）及び（式５）に示す色差信号は厳密に０でなくともよい。また（式９）で示したマトリクス係数はあくまでも一例である。
【００６８】
即ち、実施例２では、ステップＳ２３のホワイトバランス調整の後、輝度信号ＹをＲ成分とＧ成分を用いて生成する（ステップＳ２４）。また、色差信号を０にする（ステップＳ２５）。
【００６９】
このように本実施例２では、輝度信号ＹにＧ成分も一定比率で加えているので、撮影に使用される画素が４画素中３画素となる。また、水平、垂直の各方向配列で見ると画素密度はカラー撮影モードの場合と同じであるので、解像度の低下が生じる可能性が少ない。
【００７０】
また、この実施例２では、Ｇ成分を含むので、得られる画像の分光感度特性が従来の疑似赤外写真のものと多少異なるが、Ｂ成分は完全に除去されており、また、Ｒ成分に対するＧ成分の比率も抑えられているので、空気透視効果の影響を実用上充分に小さくすることができる。これにより、高解像度の疑似赤外画像を得ることができる。
【００７１】
［実施例３］
次に、本発明の実施例３について説明する。この実施例３は、マトリクス係数を、モノクロ撮影モードの場合と同じ、
Ｙ＝０.３Ｒ＋０.５９Ｇ＋０.１１Ｂ                        （式１）
Ｒ−Ｙ＝０                                               （式４）
Ｂ−Ｙ＝０                                               （式５）
としておき、ホワイトバランス調整回路におけるゲイン調整によって実施例１や実施例２のような信号を生成する例である。ここで、実施例３の構成は、図１〜図３を参照して説明したものと同様であるので、ここでは実施例１と同一の参照符号を用いることで説明を省略する。
【００７２】
図６は、実施例３において疑似赤外画像を生成する際の処理について示したフローチャートである。この他の処理については図４で説明したものと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００７３】
即ち、ＣＰＵ１１２は、撮像素子ドライバ１０６を制御して撮像素子１０５から被写体撮像信号の読み出しを開始する。そして、読み出した信号を、前処理回路１０７を介してデジタル処理回路１０８に入力する（ステップＳ３１）。デジタル処理回路１０８は、入力された被写体撮像信号からＲＧＢ信号を生成する（ステップＳ３２）。次に、ホワイトバランス調整を行ってＲＧＢ信号のゲインを調整する（ステップＳ３３）。このときのゲイン調整が本実施例３の特徴である。ここで、上記した実施例１及び実施例２では、ホワイトバランス調整においてＧゲインを固定としたが、この実施例３ではＧゲインを可変とする。即ち、実施例１のホワイトバランス調整完了時のＲＧＢのレベルをＲ０，Ｇ０，Ｂ０とすると、本実施例３では、
Ｒ＝３.３Ｒ０                                            （式１０）
Ｇ＝０                                                  （式１１）
Ｂ＝０                                                  （式１２）
とすれば実施例１とほぼ同等の特性を持つ疑似赤外画像を得ることができる。また、
Ｒ＝２Ｒ０                                               （式１３）
Ｇ＝０.６８Ｇ０                                          （式１４）
Ｂ＝０                                                  （式１２）
とすれば実施例２とほぼ同等の特性を持つ疑似赤外画像を得ることができる。
【００７４】
このようなゲイン調整を行った後、マトリクス回路１０８ｃにおいて、上記（式１）、（式４）、及び（式５）を用いて輝度信号Ｙを生成する（ステップＳ３４）。また、色差信号を０にする（ステップＳ３５）。
【００７５】
なお、上記実施例１及び上記実施例２でも説明したように、上記した各式の係数は、あくまでも一例であることは言うまでもない。
【００７６】
以上説明したように、本実施例３によればマトリクス回路によるマトリクス演算ではなく、ホワイトバランス調整回路におけるゲイン調整によって疑似赤外画像を生成することができる。
【００７７】
以上実施例に基づいて本発明を説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、本発明は、実施例で述べたように主として疑似赤外撮影を目的とするものであるが、これに限るものではない。例えば、輝度信号の主成分を赤（Ｒ）ではなく青（Ｂ）とすれば、青成分（低コントラスト成分）のみを撮影することが可能な特殊モノクロ撮影なども行うことができる。
【００７８】
さらに、上記した実施例には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施例に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１に係るカメラの内部構成を示すブロック図である。
【図２】カメラの外観斜視図である。
【図３】デジタル信号処理回路におけるカラー画像処理に関する機構を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例１に係るカメラの撮影シーケンスのフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２に係るカメラの疑似赤外画像生成時のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例３に係るカメラの疑似赤外画像生成時のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
１０１…撮像レンズ系、１０２…レンズ駆動機構、１０３…露出制御機構、１０４…フィルタ系、１０５…撮像素子、１０６…撮像素子ドライバ、１０７…前処理回路、１０８…デジタル処理回路、１０８ａ…色信号生成回路、１０８ｂ…ホワイトバランス調整回路、１０８ｃ…マトリクス回路、１０８ｄ…後段処理回路、１０９…カードインターフェイス（ＩＦ）、１１０…記録部、１１１…画像表示部、１１２…システムコントローラ（ＣＰＵ）、１１３…操作スイッチ部、１１３ａ…レリーズボタン、１１３ｂ…撮影モード切り替え用操作部材（切替ボタン）、１１４…操作状態表示部、１１５…ストロボ部、１１６…レンズドライバ、１１７…露出制御ドライバ、１１８…ＥＥＰＲＯＭ
【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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