(57)【要約】【課題】  被写体を撮像して生成した画像の調整を行うときに、画角のずれによる露出への影響を防止して、調整の精度向上を図る。【解決手段】  被写体を撮像する撮像モードと、当該撮像による画像の調整を行う調整モードをモード切替手段１１５で切り替え、モード切替手段１１５によるモードの切り替えに応じて入射光から得られた画像信号に対して測光手段１０９で少なくとも２種類の測光領域（１１２，１１３）で測光を行い、この測光情報に基づいて露出制御手段１１０で入射光の露出を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像モードと、当該撮像による画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替手段と、
入射光から得られた画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光する測光手段と、
前記モード切替手段によるモードの切り替えに応じて前記測光手段で測光する測光領域を選択する測光領域選択手段と、
前記測光手段による測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御手段と
を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記調整モードとは、色調整を行うモードであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記測光手段は、前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合、前記画像信号の特定の領域のみを測光することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記測光領域選択手段は、
前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合には、前記画像全体を分割した一部を測光する部分測光を前記測光手段で行うよう測光領域を自動的に選択し、
前記モード切替手段による切り替えが前記撮像モードの場合には、前記画像全体を測光する中央部重点平均測光を前記測光手段で行うよう測光領域を自動的に選択することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記測光手段は、前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合、撮影する複数の色で構成されたカラーチャートの特定色に対応した領域のみを測光することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記調整モードをホワイトバランス調整とカラーバランス調整とに分けて調整を行う色調整手段を更に含み、
前記測光手段は、
前記ホワイトバランス調整では複数の色が配置されたカラーチャートの無彩色の部分のみを測光し、前記カラーバランス調整では前記カラーチャートの複数の有彩色の部分を平均して測光することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記露出制御手段は、前記各測光領域ごとに異なる露出制御目標値を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
被写体を撮像して画像を生成する撮像装置であって、
無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートを用いて前記画像の色調整を行う色調整手段を備え、
前記色調整手段は、前記カラーチャートの無彩色部分を測色して前記画像に対してホワイトバランス調整を行うとともに、前記カラーチャートの有彩色部分を測色して前記画像に対してカラーバランス調整を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記カラーチャートは、有彩色として赤と黄色とを含み構成されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像を構成する画像信号に対して部分的な測光領域について測光を行った結果得られた測光情報を用いて、前記被写体からの入射光の露出を制御する露出制御手段を更に備え、
前記露出制御手段は、色調整時には、前記ホワイトバランス調整或いは前記カラーバランス調整を含む色調整に用いる前記カラーチャートの測色領域について測光を行った結果得られた測光情報を用いて、前記入射光の露出を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記測色領域と、前記測光領域とが同一領域であることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記カラーチャートは、前記無彩色部分として白及び黒以外の無彩色に色温度変換フィルタを組み込んだ色温度変換色で構成されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
撮像装置の色調整を行うために用いるカラーチャートであって、
無彩色と２色以上の有彩色とを含み、無彩色を中心として左右に有彩色２色を配置したことを特徴とするカラーチャート。
【請求項１４】
前記有彩色が黄及び赤であり、
前記無彩色の面積よりも黄及び赤の面積が大きいことを特徴とする請求項１３に記載のカラーチャート。
【請求項１５】
被写体を撮像する撮像モードと、当該撮像による画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替処理と、
前記モード切替処理によるモードの切り替えに応じて入射光から得られた画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光を行う測光処理と、
前記測光処理からの測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御処理と
を含むことを特徴とする画像調整方法。
【請求項１６】
被写体を撮像して生成された画像を調整する画像調整方法であって、
無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートを用いて前記画像の色調整を行う色調整処理を備え、
前記色調整処理は、前記カラーチャートの無彩色部分を測色して前記画像に対してホワイトバランス調整を行うとともに、前記カラーチャートの有彩色部分を測色して前記画像に対してカラーバランス調整を行うことを特徴とする画像調整方法。
【請求項１７】
被写体を撮像する撮像手段と、
無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートと、
前記撮像手段によって撮像する撮像モードと、前記カラーチャートの撮像結果に基づいて前記撮像モードによる画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替手段と、
前記撮像手段からの画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光する測光手段と、
前記モード切替手段によるモードの切り替えに応じて前記測光手段で測光する測光領域を選択する測光領域選択手段と、
前記測光手段による測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御手段と
を含むことを特徴とする画像調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体を撮像して画像を生成する撮像装置及び画像調整システム、当該撮像装置の色調整を行うために用いるカラーチャート、前記画像を調整する画像調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子カメラなどの撮像装置において撮像光学系の分光透過率や撮像素子の色フィルタの分光特性、アナログ信号処理系などの特性のばらつきを補正するために、ホワイトバランス特性やカラーバランスを工場出荷時やサービス部門でのメンテナンス時に調整することが必要不可欠になっている。例えば、この手法のひとつとして、基準光源となるライトボックスやカラーバーチャートを用いてホワイトバランス基準値やリニアマトリクスなどに関する調整を行うことが考えられている。
【０００３】
以下、従来例の撮像装置について図面を用いて説明する。
図１０は、従来の電子カメラの撮像系のブロック図である。図１０において、３００はカラーバランス調整に用いるライトボックス及びカラーバーチャート、３０１はレンズ、３０２は露光量調節を行う絞り、３０３は撮像素子、３０４は撮像素子の出力をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行うアナログフロントエンド、３０５は信号処理部、３０６は画像出力部、３０７は信号処理部に含まれるホワイトバランス調整部、３０８は信号処理部に含まれるカラーバランス調整部、３０９は測光手段、３１０は露出制御部、３１１は絞り駆動部、３１２は測光手段３０９で測光を行う領域を与える測光領域Ａ、３１４は色調整制御部、３１５は撮像モードと調整モードとを切り替えるモード切替手段、３２０はホワイトバランス調整に用いる白チャートである。
【０００４】
撮像モードにおいてレンズ３０１から入射した入射光は、絞り３０２で適正露光に調整された後、撮像素子３０３で光電変換される。そして、撮像素子３０３で光電変換された画像信号は、アナログフロントエンド３０４でサンプリング及びＡ／Ｄ変換され、信号処理部３０５内で所定の信号処理を施された上で画像出力部３０６から出力される。この際に、測光手段３０９において、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ａ３１２で定まる領域をサンプリングし、その測光結果に基づいて露出制御部３１０で露光量の制御が行われ、絞り駆動部３１１によって絞り３０２の状態が制御される。一般的に測光領域Ａ（３１２）の測光には、中央部重点平均測光などが用いられ、中央の被写体を中心に周辺も配慮された測光となっている。撮像モードにおいては、ホワイトバランス調整部３０７及びカラーバランス調整部３０８は、予め調整された状態で色信号の処理を行い、最適な色に変換して出力を行う。
【０００５】
図１１は、従来の撮像装置における色調整の流れを示したフローチャートである。また、図１２は、従来の撮像装置において白チャートを撮影した際の輝度レベルを示す特性図であり、図１３は、従来の撮像装置において７色カラーバーチャートを撮影した際の輝度レベルを示す特性図である。以下、図１１のフローチャートに添って、図１０の撮像装置における信号処理を説明する。
【０００６】
色調整が開始されると、まず、ホワイトバランス調整が行われる。
具体的には、はじめに、図１０に示す白チャート３２０を撮影する（ステップＳ１１０１）。続いて、画角合わせを行う（ステップＳ１１０２）。続いて、白チャート３２０の撮影によりレンズ３０１に入射した入射光を絞り３０２で適正露光に調整して撮像素子３０３で光電変換し、アナログフロントエンド３０４でサンプリング及びＡ／Ｄ変換する。測光手段３０９では、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ａで定まる領域をサンプリングして中央部重点平均測光を行う（ステップＳ１１０３）。続いて、この測光結果に基づいて露出制御部３１０で露光量の制御を行い（ステップＳ１１０４）、絞り駆動部３１１によって絞り３０２の状態が制御される（ステップＳ１１０５）。ここで、露出制御された際の画像信号の輝度レベルは、図１２のように５０％のレベルになり、５０％に制御された白チャートの画像信号が信号処理部３０５に入力される。
【０００７】
続いて、モード切替手段３１５により色調整モードが選択されている場合には、色調整制御部３１４からの制御により、ホワイトバランス調整部３０７でホワイトバランス調整が行われる（ステップＳ１１０６）。ここで、ホワイトバランス調整とは、色温度の基準画像をサンプリングすることによってホワイトバランスの制御範囲などの情報を生成する調整のことである。
【０００８】
次に、カラーバランス調整が行われる。
具体的には、まずはじめに、撮影するチャートを７色カラーバーチャート３００に入れ替える（ステップＳ１１０７）。続いて、７色カラーバーチャート３００を撮影し（ステップＳ１１０８）、続いて、画角合わせを行う（ステップＳ１１０９）。続いて、７色カラーバーチャート３００の撮影によりレンズ３０１に入射した入射光を絞り３０２で適正露光に調整して撮像素子３０３で光電変換し、アナログフロントエンド３０４でサンプリング及びＡ／Ｄ変換する。測光手段３０９では、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ａで定まる領域をサンプリングして中央部重点平均測光を行う（ステップＳ１１１０）。続いて、この測光結果に基づいて露出制御部３１０で露光量の制御が行われ（ステップＳ１１１１）、絞り駆動３１１によって絞り３０２の状態が制御される（ステップＳ１１１２）。ここで、露出制御された際の画像信号の輝度レベルは、図１３のように全体の平均が５０％のレベルになり、平均５０％に制御された７色カラーバーチャートの画像信号は信号処理３０５に入力される。
【０００９】
ここでの注意点としては、チャートの撮影時に厳密に画角を合わせる必要がある。なぜならば、中央部重点平均測光を行っているために、チャートの周辺の部分が映り込んだり、或いはチャートの両脇の部分が切れたりした場合に、平均輝度レベルが変わってしまい適切な露光量が得られなくなってしまうからである。これは、白チャートの場合でも同様であり、チャートの画角合わせが適切でない場合には、信号レベルが変わってしまい正確な調整は望めない（特許文献１参照）。
【００１０】
続いて、モード切替手段３１５により色調整モードが選択されている場合には、色調整制御部３１４からの制御により、カラーバランス調整部３０８でカラーバランス調整が行われる（ステップＳ１１１３）。ここで、カラーバランス調整とは、各色の色相や彩度などの調整を行うことをいう。以下、例として、チャート中の黄色及び赤に特化した調整方法を説明する。
【００１１】
通常、カラーバランスの調整は、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに関して、色相とゲインを変えることにより行われる。これは、ＲＧＢにマトリクス係数を掛けて行う場合にも原理的には等価である。したがって、リニアなマトリクスの場合には、３種以上の異なった色相に対して独立に調整することはできない。このことから、特に、記憶色である肌色を重視して、肌色の構成に重要な黄色と赤を調整の目標とする。したがって、７色カラーバーチャートの黄色部分と赤部分をサンプリングし、両色が所望の目標値になるようにマトリクス係数を決定するのが黄色及び赤に特化したカラーバランス調整である。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−１７８６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来例の撮像装置では、被写体を撮像して生成される画像の色調整を行うときに、ホワイトバランス調整を行うための白チャートとカラーバランス調整を行うためのカラーバーチャートを入れ替える工程が必要となって調整にかかる時間が増加するうえに、色調整を行うための測光領域が撮像を行うための測光領域と同様で中央部重点平均測光で行われるために、微小な画角のずれが露出に影響して色調整の精度向上の障壁になっていた。また、これを回避するためには、精密な画角合わせを行う工程を設ける必要があった。
【００１４】
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたものであり、被写体を撮像して生成した画像の調整を行うときに、画角のずれによる露出への影響を防止して、調整の精度向上を実現する撮像装置、カラーチャート及び画像調整方法を提供することを目的とする。また、他の目的としては、調整にかかる時間を短縮することができるようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像する撮像モードと、当該撮像による画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替手段と、入射光から得られた画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光する測光手段と、前記モード切替手段によるモードの切り替えに応じて前記測光手段で測光する測光領域を選択する測光領域選択手段と、前記測光手段による測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御手段と  を含む。
【００１６】
本発明の撮像装置の他の態様は、前記調整モードとは、色調整を行うモードである。
【００１７】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記測光手段は、前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合、前記画像信号の特定の領域のみを測光する。
【００１８】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記測光領域選択手段は、前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合には、前記画像全体を分割した一部を測光する部分測光を前記測光手段で行うよう測光領域を自動的に選択し、前記モード切替手段による切り替えが前記撮像モードの場合には、前記画像全体を測光する中央部重点平均測光を前記測光手段で行うよう測光領域を自動的に選択する。
【００１９】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記測光手段は、前記モード切替手段による切り替えが前記調整モードの場合、撮影する複数の色で構成されたカラーチャートの特定色に対応した領域のみを測光する。
【００２０】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記調整モードをホワイトバランス調整とカラーバランス調整とに分けて調整を行う色調整手段を更に含み、前記測光手段は、前記ホワイトバランス調整では複数の色が配置されたカラーチャートの無彩色の部分のみを測光し、前記カラーバランス調整では前記カラーチャートの複数の有彩色の部分を平均して測光する。
【００２１】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記露出制御手段は、前記各測光領域ごとに異なる露出制御目標値を有する。
【００２２】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、被写体を撮像して画像を生成する撮像装置であって、無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートを用いて前記画像の色調整を行う色調整手段を備え、前記色調整手段は、前記カラーチャートの無彩色部分を測色して前記画像に対してホワイトバランス調整を行うとともに、前記カラーチャートの有彩色部分を測色して前記画像に対してカラーバランス調整を行う。
【００２３】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記カラーチャートは、有彩色として赤と黄色とを含み構成されている。
【００２４】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記画像を構成する画像信号に対して部分的な測光領域について測光を行った結果得られた測光情報を用いて、前記被写体からの入射光の露出を制御する露出制御手段を更に備え、前記露出制御手段は、色調整時には、前記ホワイトバランス調整或いは前記カラーバランス調整を含む色調整に用いる前記カラーチャートの測色領域について測光を行った結果得られた測光情報を用いて、前記入射光の露出を制御する。
【００２５】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記測色領域と、前記測光領域とが同一領域である。
【００２６】
また、本発明の撮像装置のその他の態様は、前記カラーチャートは、前記無彩色部分として白及び黒以外の無彩色に色温度変換フィルタを組み込んだ色温度変換色で構成されている。
【００２７】
本発明のカラーチャートは、撮像装置の色調整を行うために用いるカラーチャートであって、無彩色と２色以上の有彩色とを含み、無彩色を中心として左右に有彩色２色を配置したものである。
【００２８】
本発明のカラーチャートの他の態様は、前記有彩色が黄及び赤であり、前記無彩色の面積よりも黄及び赤の面積が大きい。
【００２９】
本発明の画像調整方法は、被写体を撮像する撮像モードと、当該撮像による画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替処理と、前記モード切替処理によるモードの切り替えに応じて入射光から得られた画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光を行う測光処理と、前記測光処理からの測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御処理とを含む。
【００３０】
本発明の画像調整方法の他の態様は、被写体を撮像して生成された画像を調整する画像調整方法であって、無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートを用いて前記画像の色調整を行う色調整処理を備え、前記色調整処理は、前記カラーチャートの無彩色部分を測色して前記画像に対してホワイトバランス調整を行うとともに、前記カラーチャートの有彩色部分を測色して前記画像に対してカラーバランス調整を行う。
【００３１】
本発明の画像調整システムは、被写体を撮像する撮像手段と、無彩色と有彩色とを含み、少なくとも３色で構成されるカラーチャートと、前記撮像手段によって撮像する撮像モードと、前記カラーチャートの撮像結果に基づいて前記撮像モードによる画像の調整を行う調整モードとを少なくとも切り替えるモード切替手段と、前記撮像手段からの画像信号に対して少なくとも２種類の測光領域で測光する測光手段と、前記モード切替手段によるモードの切り替えに応じて前記測光手段で測光する測光領域を選択する測光領域選択手段と、前記測光手段による測光情報に基づいて前記入射光の露出を制御する露出制御手段とを含む。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、撮像モードと、調整モードのモード切り替えに応じて測光手段で測光する測光領域を選択できるようにしたので、調整モードにおける測光領域を部分測光とすることにより、画角のずれによる露出への影響を防止することができる。これにより、被写体を撮像して生成した画像の調整の精度向上を実現することができる。
【００３３】
また、無彩色と有彩色を含んだ少なくとも３色で構成されるカラーチャートを用いて色調整を行うようにしたので、ホワイトバランス調整とカラーバランス調整を行うときにかかる時間を短縮することができる。また、調整設備の簡素化して費用を抑制することもできる。また、カラーチャートの白等の無彩色（黒以外）の部分を測色してホワイトバランス調整を行い、カラーチャートの有彩色（白以外の色の部分）を測色してカラーバランス調整を行うようにしたので、画角のずれの影響を無くして色調整の精度を向上させることができる。また、カラーチャートの白の部分とカラーチャートの色温度変換部分を測色してホワイトバランス調整を行い、カラーチャートの有彩色部分を測色してカラーバランス調整を行うようにしたので、色温度変換フィルタを用いなくてもホワイトバランス調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態における撮像装置、及びカラーチャートを備えたライトボックスを含む画像調整システムのブロック構成図である。ここで、撮像装置として電子カメラを適用した例で以下の説明を行う。
図１において、１００はホワイトバランス及びカラーバランス調整に用いる３色カラーチャートを用いたライトボックス、１０１はレンズ、１０２は露光量調節を行う絞り、１０３は撮像素子、１０４は撮像素子の出力をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行うアナログフロントエンド、１０５は信号処理部、１０６は画像信号出力部、１０７は信号処理部に含まれるホワイトバランス調整部、１０８は信号処理部に含まれるカラーバランス調整部、１０９は測光手段、１１０は露出制御部、１１１は絞り駆動部、１１２は撮像モード時に測光手段１０９で測光を行う領域を与える測光領域Ａ、１１３は色調整モード時に測光手段１０９で測光を行う領域を与える測光領域Ｂ、１１４は色調整処理の制御を行う色調整制御部、１１５は撮像モードと調整モードとを切り替えるモード切替手段、１１６はモード切替手段によるモードの切り替えに応じて測光手段で測光する測光領域（測光領域Ａ又はＢ）を選択する測光領域選択手段である。
【００３５】
撮像モードでは、従来例と同様に、以下のような信号処理が行われる。
レンズ１０１に入射した入射光は、絞り１０２で適正露光に調整された後、撮像素子１０３で光電変換される。そして、撮像素子１０３で光電変換された画像信号は、アナログフロントエンド１０４でサンプリング及びＡ／Ｄ変換され、信号処理部１０５内で所定の信号処理を施された上で画像出力部１０６から出力される。この際に、モード切替手段１１５では撮像モードが選択されており、測光手段１０９で測光に用いるサンプリング領域は測光領域Ａが測光領域選択手段１１６により選択される。
【００３６】
測光手段１０９では、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ａ（１１２）で定まる領域をサンプリングし、その測光結果に基づいて露出制御部１１０で露光量の制御が行われ、絞り駆動部１１１によって絞り１０２の状態が制御される。一般的に測光領域Ａ（１１２）の測光には、中央部重点平均測光などが用いられ、中央の被写体を中心に周辺も配慮された測光となっている。撮像モードにおいては、ホワイトバランス調整部１０７及びカラーバランス調整部１０８は、予め調整された状態で色信号の処理を行い、最適な色に変換して出力を行う。
【００３７】
本発明の特徴的な部分の１つとして、調整に用いるカラーチャートが３色で構成される点が挙げられる。図２は、本発明の第１の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。このカラーチャートは、撮像装置の色調整を行う際に用いるものである。
【００３８】
図２において、２０１はホワイトバランス調整の基準光源となるライトボックス、２０２は黄，白，赤の３色で構成されるカラーチャート、２０３は撮像装置においてカラーチャートの黄色部分をサンプリングするためのサンプリング位置を示す領域、２０４は撮像装置においてカラーチャートの白色部分をサンプリングするためのサンプリング位置を示す領域、２０５は撮像装置においてカラーチャートの赤色部分をサンプリングするためのサンプリング位置を示す領域である。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態における撮像装置の処理を示したフローチャートである。また、図４は、３色カラーチャートを撮影してホワイトバランス調整を行う際の輝度レベルを示した特性図であり、図５は、３色カラーチャートを撮影してカラーバランス調整を行う際の輝度レベルを示した特性図である。以下、図３のフローチャートに添って、図１の撮像装置における信号処理を説明する。
【００４０】
まず、モード切替手段１１５による切り替えが撮像モードであるか、調整モードであるかの判断を行う（ステップＳ１３０１）。この判断の結果、撮像モードである場合には、測光領域選択手段１１６で選択された測光領域Ａ（１１２）について露光手段１０９で中央部重点平均測光（ステップＳ１３０２）を行う。その後、露出制御部１１０で露出制御を行う（ステップＳ１３０３）。
【００４１】
一方、モード切替手段１１５による切り替えが撮像モードであると判断された場合には、色調整の処理が行われる。以下に、この色調整の処理を説明する。
【００４２】
まず、ホワイトバランス調整が行われる。
図１に示すカラーチャート１００を撮影し、当該撮影によりレンズ１０１に入射した入射光を絞り１０２で適正露光に調整して撮像素子１０３で光電変換し、アナログフロントエンド１０４でサンプリング及びＡ／Ｄ変換する。この際、モード切替手段１１５では色調整モードが選択されているので、測光手段１０９で測光に用いるサンプリング領域は測光領域選択手段１１６で測光領域Ｂ（１１３）が選択される。この測光領域Ｂ（１１３）は、画像全体を分割した一部または複数の分割領域であって、図２のカラーチャートの領域２０３〜２０５に相当し、ホワイトバランス調整では領域２０５が用いられる。
【００４３】
まず、測光手段１０９では、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ｂ（１１３）の指定された白領域２０４をサンプリングして部分測光（白測光）を行い（ステップＳ１３０４）、その測光結果に基づいて露出制御部１１０で露光量の制御を行って（ステップＳ１３０５）、さらに、絞り駆動部１１１によって絞り１０２の状態を制御する（ステップＳ１３０６）。ここで、露出制御された際の画像信号の輝度レベルは、図４のように中央の白部分が５０％のレベルになり、白５０％に制御されたカラーチャートの画像信号が信号処理１０５に入力される。
【００４４】
続いて、モード切替手段１１５により色調整モードが選択されているため、色調整制御部１１４からの制御により、ホワイトバランス調整部１０７でホワイトバランス調整が行われる（ステップＳ１３０７）。この際に、カラーチャートの白部分の色信号をサンプリングするが、この領域は測光に用いた領域２０４と同様の領域が用いられる。ここで、ホワイトバランス調整とは、色温度の基準画像をサンプリングすることによってホワイトバランスの制御範囲などの情報を生成する調整のことである。また、色調整に用いられるライトボックス２０１は５６００Ｋの色温度であり、ホワイトバランス調整にはこの５６００Ｋの基準色温度と、アンバーのフィルターをかけて３２００Ｋに変換した色温度を用い、これら２点を基準としてホワイトバランス制御の制御範囲や被写体の白部分を判別する色判定を制御する。
【００４５】
次に、カラーバランス調整が行われる。
カラーチャート１００を撮影したまま、測光手段１０９で測光に用いるサンプリング領域は測光領域選択手段１１６で測光領域Ｂ（１１３）が選択されており、また、カラーバランス調整では領域２０３及び２０５が用いられる。
【００４６】
まず、測光手段１０９では、Ａ／Ｄ変換された画像信号に対して測光領域Ｂ（１１３）の指定された黄色領域２０３及び赤領域２０５を平均してサンプリングし、部分測光（黄／赤測光）を行う（ステップＳ１３０８）。続いて、この測光結果に基づいて露出制御部１１０で露光量の制御を行って（ステップＳ１３０９）、さらに、絞り駆動部１１１によって絞り１０２の状態を制御する（ステップＳ１３１０）。ここで、露出制御された際の画像信号の輝度レベルは、図５のように黄色部分と赤色部分の平均が５０％のレベルになり、黄色と赤に対して平均５０％に制御されたカラーチャートの画像信号が信号処理１０５に入力される。
【００４７】
ここで、従来例との違いとして、チャート撮影時の画角合わせに対して余裕があることが挙げられる。なぜならば、色調整を行うために従来例で示した中央部重点平均測光（例えば、測光領域Ａ）では、画像全体を測光するため、チャートの周辺の部分が映り込んだり或いはチャートの両脇の部分が切れたりした場合に、平均輝度レベルが変わってしまって適切な露光量が得られなくなるという問題がある。一方、本発明の実施形態で示した部分測光（例えば、測光領域Ｂ）では、画像内の一部の領域における各色の中央部を測光するために、測光部分に別の色や測光部分がチャート外に入り込まない限り条件は変わらない。すなわち、調整モードにおける測光領域を撮像モードにおける測光領域とは独立して設けることができるため、画角のずれによる他の領域の写り込みの影響を防止し、画像の調整の精度向上を実現することができる。これは、ホワイトバランス調整の場合にも同様であり、チャートの画角合わせに対して従来例よりも余裕がある。
【００４８】
続いて、モード切替手段１１５により色調整モードが選択されているため、色調整制御部１１４からの制御により、カラーバランス調整部１０８でカラーバランス調整が行われる（ステップＳ１３１１）。この際に、カラーチャートの黄色部分及び赤部分の色信号をサンプリングするが、この領域は測光に用いた領域２０３及び２０５と同様の領域が用いられる。ここで、カラーバランス調整は、従来例と同様にチャート中の黄色及び赤の色相や彩度などの調整を行うものである。本実施形態においても、特に記憶色である肌色を重視して、肌色の構成に重要な黄色と赤を調整の目標とするものであり、両色が所望の目標値になるようにマトリクス係数を決定する。ここで、露出制御部１１０は、各測定領域ごとに異なる露出制御目標値を有している。本実施形態では、カラーバランスを調整するために、色差信号Ｃｒ，Ｃｂに関して、リニアマトリクス係数及びゲインを算出する。
【００４９】
【数１】
2005210484.tif 000003
【００５０】
式１及び式２それぞれに対して、黄色、赤の目標値、サンプリング値を代入することによってゲインの係数（ｌ１，ｌ２）とリニアマトリクス係数（ｋ１，ｋ２）が求まり、カラーバランス調整結果となる。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態における撮像装置の色調整における処理を示したフローチャートである。この図６は、従来例の色調整における処理を示したフローチャート（図１１）との差異を示すために、図３で示した色調整モードにおける処理を図１１に合わせて記載したものである。図３のステップＳ１３０４〜ステップＳ１３０７が図６のステップＳ６０３〜ステップＳ６０６に相当し、図３のステップＳ１３０８〜ステップＳ１３１１が図６のステップＳ６０７〜ステップＳ６１０に相当する。
【００５２】
この本実施形態の色調整モードを示す図６と、従来例の色調整モードを示す図１１とを比較すると、本実施形態の色調整モードを示す図６は、従来例の色調整モードを示す図１１の破線部分（ステップＳ１１０７〜ステップＳ１１０９）を省略することができる。これは、チャートの入れ替え及び画角合わせの必要がなくなるばかりでなく、調整の自動化という観点で見るとチャートの入れ替え機構を省略することができ、調整設備の費用や調整工具などのスペースの点でも有利になる。また、上述のようにチャート撮影時の画角合わせに対して余裕があるため、自動画角合わせの機構を簡略化することによる利点ある。なお、本実施形態では、部分測光領域Ｂが２０３〜２０５の３箇所としたが、中央に１箇所として、複数回の撮影によって調整を行うことによって、調整の自動化や調整のステップ数の削減はできないが、画角のずれによる露出への影響は防止することができる。
【００５３】
本実施形態のカラーチャートは、あくまでも一例を示したものであり、黄，白，赤の構成でなくとも良いし、測光領域と測色領域は同一でなくとも構わない。また、本実施形態の露出制御として、絞り１０２を用いて制御するものを説明したが、蓄積時間や電気的な利得制御などでも良い。また、測色後のホワイトバランス調整やカラーバランス調整の手法は別の方法でも行っても良い。
【００５４】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。
図７において、７０１はホワイトバランスの基準色温度を持つライトボックス、７０２は黄，白，赤で構成されるカラーチャート、７０３は撮像装置においてチャートを撮像する画角及び調整時のサンプリング範囲を示す領域である。
【００５５】
本発明の第１の実施形態で述べたように、本発明では部分測光を用いて各色の中央部を測光するために、測光部分に別の色や測光部分がチャート外に入り込まない限り条件は変わらず、チャートの画角合わせに対して従来例よりも余裕がある。この画角合わせの余裕度を更に向上するために、本実施形態では、図７のカラーチャートを用いてホワイトバランス調整及びカラーバランス調整を行うものである。
【００５６】
図７のカラーチャート７０２は、白部分を中央に配置して、黄色部分及び赤部分の面積を白部分の面積よりも大きくして構成されている。撮像装置の色調整を行う際には領域７０３で示す画角で撮影し、調整の動作自体は本発明の第１の実施形態と同様に行う。このカラーチャート７０２を用いることによる利点は、画角が撮像領域の外にずれてしまうような場合でもカラーチャート７０２の方が撮像領域よりも大きいためにサンプリング領域から外れないということが挙げられる。また、カラーチャート７０２の中央部は画角を合わせやすいため白を中央に配することによって、白が画角の端に配置されてしまうことによって生じる周囲の枠の黒色等の写りを回避できる。つまり、本実施形態では、画角のずれの影響を受けずにホワイトバランスが取れるようにしている。また、中央に白を配置するのではなく、上下方向あるいは左右方向が黒色以外であれば、ホワイトバランスに与える影響をより少なくし、誤補正を防ぐことが可能となる。また、ライトボックスの光源色温度は、中央から周辺にいくにつれて精度が落ちる場合があるため、色温度の影響の出やすい白に関しては中央に配置しておく方が精度が良くなる。
【００５７】
本実施形態によれば、チャート撮影時の画角合わせに対して第１の実施形態よりさらに余裕があるため、画角合わせ自体を無くすことも可能になる。本実施形態で述べたカラーチャートは、あくまでも一例を示したものであり、黄，白．赤の構成でなくとも良いし、測光領域と測色領域は同一でなくとも構わない。
【００５８】
（第３の実施形態）
図８は、本発明の第３の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。
図８において、８０１はホワイトバランスの基準色温度を持つライトボックス、８０２は黄，白，色温度変換色，赤で構成されるカラーチャート、８０３はカラーバランス調整時の黄色のサンプリング範囲を示す領域、８０４はホワイトバランス調整時の白のサンプリング範囲を示す領域、８０５はカラーバランス調整時の赤のサンプリング範囲を示す領域、８０６はホワイトバランス調整時の色温度変換色のサンプリング範囲を示す領域である。
【００５９】
本実施形態と第１の実施形態との違いは、カラーチャートに色温度変換色を備えることである。第１の実施形態で述べたように、調整に用いられるライトボックス８０１は５６００Ｋの色温度であり、ホワイトバランス調整にはこの５６００Ｋの基準色温度と、アンバーのフィルターをかけて３２００Ｋに変換した色温度を用い、これら２点を基準としてホワイトバランス制御の制御範囲や被写体の白部分を判別する色判定を制御する。すなわち、ホワイトバランス調整を行うためには５６００Ｋの色温度のライトボックスの他にアンバー系の色温度変換フィルタが必要であった。この色温度変換フィルタは１２デカミレッドの色温度変換係数をもち、５６００Ｋを３２００Ｋに変換する。
【００６０】
図８のカラーチャート８０２は、この色温度変換フィルタと同等の色温度変換特性を備えたカラーフィルタをカラーチャート８０２の白（黒以外の無彩色）部分の一部に組み込んで色温度変換色の部分を設けたものである。本実施形態は、この色温度変換色部分に色温度変換フィルタの役割を持たせ、別の色温度変換フィルタを用いる必要をなくすことを目的とするものである。
【００６１】
本実施形態においても色調整が開始されると、まず、ホワイトバランスの調整が行われる。
具体的には、はじめに、図８に示すカラーチャート８０２を撮影し、領域８０４をサンプリングして部分測光を行い、その測光結果に基づいて露出制御を行う。この露出制御の終了後、５６００Ｋのホワイトバランス調整を実行する。この際に、チャートの白部分の色信号をサンプリングするが、この領域は測光に用いた領域８０４と同様の領域が用いられる。続いて、同様に、領域８０６をサンプリングして部分測光を行い、その測光結果に基づいて露出制御を行う。この露出制御の終了後、３２００Ｋのホワイトバランス調整を実行する。この際に、チャートのアンバー部分（色温度変換色）の色信号をサンプリングするが、この領域は測光に用いた領域８０６と同様の領域が用いられる。
【００６２】
第１の実施形態で述べたように、ホワイトバランス調整とは、２種類の色温度の基準画像をサンプリングすることによってホワイトバランスの制御範囲などの情報を生成する調整であり、これら２点を基準としてホワイトバランス制御の制御範囲や被写体の白部分を判別する色判定を制御する。
【００６３】
図９は、ホワイトバランス制御の制御特性を示した図である。
図９において、９００は５６００Ｋの基準色温度に対してホワイトバランスを合わせた際のＲ，Ｂ信号の利得の基準点、９０１は３２００Ｋの基準色温度に対してホワイトバランスを合わせた際のＲ，Ｂ信号の利得の基準点、９０２は基準点９００及び９０１を基準として色温度変化に合わせたホワイトバランス制御特性である。ホワイトバランス調整において、基準点９００，９０１を決定することによって、ホワイトバランス制御特性９０２を決定し、撮像モードでは、制御特性９０２に基づいてホワイトバランス制御が行われる。その後行われるカラーバランス調整に関しては、本発明の第１の実施形態と同様である。
【００６４】
本実施形態によれば、カラーチャートに色温度変換フィルタを含むため、フィルタを新たに用意する必要がなく、また、調整の自動化の際に自動的にフィルタを挿入する機構を省くことができる。
【００６５】
本実施形態で述べたカラーチャートは、あくまでも一例を示したものであり、白，アンバー（色温度変換色）以外は黄，赤の構成でなくとも、青、緑等を組み合わせても良い。また、測光領域と測色領域とは同一でなくとも構わない。また、実施形態中の測色後のホワイトバランス調整の手法は、別の方法でも良い。
【００６６】
また、本発明の実施形態（第１〜３の実施形態）では、ホワイトバランスを白で合わせるようにしたが、黒以外でホワイトバランスを合わせられる無彩色であれば、グレーであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置、及びカラーチャートを備えたライトボックスを含む画像調整システムのブロック構成図である。
【図２】第１の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。
【図３】本発明の実施形態における撮像装置の処理を示したフローチャートである。
【図４】３色カラーチャートを撮影してホワイトバランス調整を行う際の輝度レベルを示した特性図である。
【図５】３色カラーチャートを撮影してカラーバランス調整を行う際の輝度レベルを示した特性図である。
【図６】本発明の実施形態における撮像装置の色調整における処理を示したフローチャートである。
【図７】第２の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。
【図８】第３の実施形態におけるカラーチャートを示した概略図である。
【図９】ホワイトバランス制御の制御特性を示した図である。
【図１０】従来の電子カメラの撮像系のブロック図である。
【図１１】従来の撮像装置における色調整の流れを示したフローチャートである。
【図１２】従来の撮像装置において白チャートを撮影した際の輝度レベルを示す特性図である。
【図１３】従来の撮像装置において７色カラーバーチャートを撮影した際の輝度レベルを示す特性図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  カラーチャート
１０１  レンズ
１０２  絞り
１０３  撮像素子
１０４  アナログフロントエンド
１０５  信号処理部
１０６  出力端子
１０７  ホワイトバランス調整部
１０８  カラーバランス調整部
１０９  測光手段
１１０  露出制御部
１１１  絞り駆動部
１１２  測光領域Ａ
１１３  測光領域Ｂ
１１４  色調整制御部
１１５  モード切替手段
１１６  測光領域選択手段
【図１】
2005210484.tif 000004
【図２】
2005210484.tif 000005
【図３】
2005210484.tif 000006
【図４】
2005210484.tif 000007
【図５】
2005210484.tif 000008
【図６】
2005210484.tif 000009
【図７】
2005210484.tif 000010
【図８】
2005210484.tif 000011
【図９】
2005210484.tif 000012
【図１０】
2005210484.tif 000013
【図１１】
2005210484.tif 000014
【図１２】
2005210484.tif 000015
【図１３】
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