(57)【要約】【課題】同じ光源下での撮影であっても撮影環境に応じた、適切なホワイトバランスを行う撮像装置を提供する。【解決手段】被写体を捉えた撮影によって、その被写体の撮影画像を得る撮像部と、上記撮像部で得られた画像を解析して撮影時の光源色を推定する光源推定部と、上記撮像部で得られた画像を解析して該画像中に光源が写っているか否かを判定する判定部と、上記画像に対し、上記光源推定部で推定された光源の色に応じた補正量のホワイトバランス補正を施し、上記判定部により光源が画像中に写っていると判定された場合には、上記画像に対して上記量よりも少量のホワイトバランス補正を施す補正処理部とを備えた。【選択図】        図４
2007074379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を捉えた撮影によって、その被写体の撮影画像を得る撮像部と、
前記撮像部で得られた画像を解析して撮影時の光源色を推定する光源色推定部と、
前記撮像部で得られた画像を解析して該画像中に光源が写っているか否かを判定する判定部と、
前記画像に対し、前記光源色推定部で推定された光源色に応じた補正量のホワイトバランス補正を施し、前記判定部により光源が画像中に写っていると判定された場合には、前記画像に対して前記量よりも少量のホワイトバランス補正を施す補正処理部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記補正処理部は、前記判定部により光源が画像中に写っていると判定された場合であっても、前記光源色推定部により光源色がタングステン光源の色以外の色であると推定された場合には前記画像に前記補正量と同じ量のホワイトバランス補正を施し、該光源色推定部により光源色がタングステン光源の色であると推定された場合に、前記画像に対して前記補正量よりも少量のホワイトバランス補正を施すものであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホワイトバランス補正を施す撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラを中心とする撮像装置の技術発展とともに、撮影で得られる画像がユーザの好みに合った画像となるように、撮影環境に合わせて画像信号の処理方式を変化させる機能を備えた撮像装置が現れるようになってきている。こうした処理の中でも、被写体がどのような光源の影響を受けているかに応じて画像の色を補正する、いわゆるホワイトバランスの補正は、画質の良い撮影画像を得る上で重要な役割を担っている。
【０００３】
そこで、画像についての色情報や輝度情報などに基づき、光源の種類を検出して光源の種類に応じたホワイトバランスを行うための技術が提案されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−２９９１１７号公報
【特許文献２】特開２００４−３４９９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、同じ光源下で撮影した画像であっても、人間が適切と感じるホワイトバランスは撮影環境によって異なることがあり、上記の方式で正確に光源の種類を求めることができてもホワイトバランスの適切な補正とはならない場合がある。このような事態は、電球などのタングステン光源の場合に特に顕著であり、上記のような方式では、タングステン光源の持つ独特の雰囲気が失われてしまうことある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、同じ光源下での撮影であっても撮影環境に応じた、適切なホワイトバランスを行う撮像装置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】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の撮像装置は、
被写体を捉えた撮影によって、その被写体の撮影画像を得る撮像部と、
上記撮像部で得られた画像を解析して撮影時の光源色を推定する光源色推定部と、
上記撮像部で得られた画像を解析して該画像中に光源が写っているか否かを判定する判定部と、
上記画像に対し、上記光源推定部で推定された光源色に応じた補正量のホワイトバランス補正を施し、上記判定部により光源が画像中に写っていると判定された場合には、上記画像に対して上記量よりも少量のホワイトバランス補正を施す補正処理部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
同じ光源下の撮影で得られた画像であっても、画像中に光源が現れていない画像の場合には、光源の色を無視して被写体の本来の色を写したいという撮影意図の下で撮影された画像であることが多く、一方、画像中に光源が現れている画像の場合には、雰囲気を醸し出すなどの理由で、光源の色そのものを活かしたいという撮影意図の下で撮影された画像であることが多い。従って、画像中に光源が現れていない画像の場合には、ホワイトバランス補正を強くかけても光源色の影響を消すことが望ましいが、画像中に光源が現れている画像の場合には、逆にホワイトバランス補正は強すぎると撮影意図から外れてしまうことになる。
【０００８】
本発明の撮像装置は、光源が画像中に写っている画像の場合には、光源が画像中に写っていない画像と比べて少量のホワイトバランス補正を施すため、撮影意図に沿った形でホワイトバランス補正が実行されることになる。
【０００９】
また、本発明の撮像装置において、「上記補正処理部は、上記判定部により光源が画像中に写っていると判定された場合であっても、上記光源色推定部により光源色がタングステン光源の色以外の色であると推定された場合には上記画像に上記補正量と同じ量のホワイトバランス補正を施し、該光源色推定部により光源色がタングステン光源の色であると推定された場合に、上記画像に対して上記補正量よりも少量のホワイトバランス補正を施すものである」という形態は、好ましい形態である。
【００１０】
タングステン光源は、色味が強い光源である上に、ムードを作るためにもしばしば用いられる光源なので、撮影意図に沿ったホワイトバランス補正を施すことが特に好ましい。一方、タングステン光源以外の光源は、もともと光源色が白色に近いので光源色そのものを活かしたいという撮影意図が生じにくい。
【００１１】
上記の好ましい形態によれば、タングステン光源の場合を特別視してホワイトバランス補正を施すことで、撮影意図に沿った形でホワイトバランス補正が実行されることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の撮像装置によれば、同じ光源下での撮影であっても撮影環境に応じた、適切なホワイトバランスを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１４】
本実施形態の撮像装置は、ホワイトバランスの補正を行う機能を備えたデジタルカメラである。
【００１５】
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図であり、図２は、このデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、このデジタルカメラ１００の前面中央部には、撮影レンズ１０１が備えられている。また、このデジタルカメラ１００の前面上部には、光学式ファインダ対物窓１０２および閃光発光部１０３が備えられている。さらに、このデジタルカメラ１００の上面には、スライド式の電源スイッチ１０４、静止画撮影を指示するためのレリーズスイッチ１５０が備えられている。さらに図２に示すように、このデジタルカメラ１００の背面には、光学式ファインダ接眼窓１０６、メニューボタン１６０、実行／画面切換スイッチ１７０、画像表示部１３０、十字キー２４ｂ、モードダイヤル１０が備えられている。
【００１７】
モードダイヤル１０は、図で両矢印で示す方向に回転することができるダイヤルとなっており、ユーザは、このモードダイヤル１０を操作することによって、静止画撮影モード（Ｃａｍ）、再生モード（Ｐｌａｙ）、動作設定を行うモードである動作設定モード（Ｓｅｔｕｐ）の３つのモードが選択できる。この図２では、静止画撮影モード（Ｃａｍ）が選択された状態が示されている。
【００１８】
図３は、図１および図２に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。
【００１９】
このデジタルカメラ１００には、フォーカスレンズやズームレンズなどといった各種レンズや、それら各種レンズを駆動するためのモータなどが配備された撮影光学系１１０、撮影光学系１１０中のモータを制御して、フォーカスレンズやズームレンズのレンズ位置や、絞りなどを制御する絞り／フォーカス／ズーム制御部１１０ａ、撮影光学系１１０を通って結像された被写体光を受光して、被写体光を表わすアナログの画像信号を生成するＣＣＤ１１１が備えられており、図で一点鎖線で示す被写体光は、常時被写体光を表わすアナログの画像信号に変換されてＣＣＤ１１１から出力される。この撮影光学系１１０とＣＣＤ１１１を合わせたものが、本発明にいう撮像部の一例に相当する。このアナログの画像信号は、画像信号処理部１２２において処理され、最終的にデジタル化された画像データとなる。この時、画像信号処理部１２２は、画像信号の入力を受けると、後述する方式で、光源色と撮影対象に応じて画像中の光源色の影響を低減するようにホワイトバランス補正を行って、補正後の画像データを出力する。このホワイトバランス補正の際には、画像信号処理部１２２は、光源色を推定する光源色推定部１２２ａ、画像中のＲ，Ｇ，Ｂ色が飽和値に達している部分（いわゆる白飛び領域）を検出する白飛び検出部１２２ｂ、ホワイトバランス補正を行う補正処理部１２２ｃとして動作する。
【００２０】
このようなホワイトバランスの補正が行われた画像データは、画像表示の制御を行う表示制御部１２３を介して画像表示部１３０に送られ、画像表示部１３０上にこの画像データが表す画像（いわゆるスルー画）が表示される。また、静止画撮影モードが選択され図１に示すレリーズスイッチ１３０が操作された場合には、画像信号処理部１２２において適切なホワイトバランスの補正が行われた画像データは、画像記録部１４０によりＪＰＥＧ圧縮が施されてメモリカード１４１に記録される。
【００２１】
この図３では、図１および図２に示すモードダイヤル１０、レリーズスイッチ１５０などといった各種のスイッチやボタンは、操作部１５１として一括して示されている。従って、例えば、レリーズスイッチ１５０を押すことによる静止画撮影の指示などは、この操作部１５１の操作に含まれる。
【００２２】
また、このデジタルカメラ１００には、画像データが一時的に保存されるバッファメモリ１２８、プログラムなどを格納するメモリであるＲＯＭ１２１が配備されており、このＲＯＭ１２１には、このデジタルカメラ１００の各部の制御を行うＣＰＵ１２０ａが実行する動作の手順を示したプログラムが格納され、操作部１５１が操作されると、このプログラムに従ってその操作に応じた処理が実行される。
【００２３】
このＣＰＵ１２０ａと、撮像部１１０、画像信号処理部１２２、表示制御部１２３、画像記録部１４０などの各部との間のデータの受け渡しはバス１２００を介して行なわれ、そのバス１２００を介してデータの受け渡しが行なわれるときのバッファとしてＲＡＭ１２９が備えられている。このＲＡＭ１２９に各部の処理プロセスの進行状況に応じて変数となるデータが随時書き込まれて、前述の撮像部１１０、画像信号処理部１２２などの各部では、そのデータを参照することにより、それぞれ適切な処理が行われる。
【００２４】
以上が図１および図２に外観を示すデジタルカメラ１００の構成の概略である。
【００２５】
このデジタルカメラ１００は光源色を推定する機能を備えているため、光源に応じたホワイトバランスの補正を行うことができる。
【００２６】
しかし、同じ光源下の撮影で得られた画像であっても、画像中に光源が現れていない画像の場合には、光源の色を無視して被写体の本来の色を写したいという撮影意図の下で行われることが多く、一方、画像中に光源が現れている画像の場合には、雰囲気を醸し出すなどの理由で、光源の色そのものを活かしたいという撮影意図の下で行われることが多い。従って、画像中に光源が現れていない画像の場合には、ホワイトバランス補正を強くかけても光源色の影響を消すことが望ましいが、画像中に光源が現れている画像の場合には、逆にホワイトバランス補正は強すぎると撮影意図から外れてしまうことになる。特に光源がタングステン光源は、他の光源に比べ色味が強い光源である上に、ムードを作るためにもしばしば用いられる光源なので撮影意図に沿ったホワイトバランス補正を施すことが好ましい。このため、このデジタルカメラ１００は、タングステン光源下で撮影が行われた場合には、画像中のタングステン光源の存在の有無に応じた補正量で適切なホワイトバランスを実行する機能が備えられている。
【００２７】
以下では、このようなホワイトバランスの補正を行う際のデジタルカメラ１００の動作について説明する。
【００２８】
図４は、ホワイトバランスの補正を行う際の、図１および図２に示すデジタルカメラの動作を表すフローチャートである。
【００２９】
まず、撮影によって図３に示すＣＣＤ１１１から得られたアナログの画像信号は、画像信号処理部１２２に入力され、この画像信号処理部１２２においてデジタルの画像データであるＣＣＤ−ＲＡＷデータに変換される（ステップＳ１）。続いて、図３に示す光源色推定部１２２ａとして動作する画像信号処理部１２２により、このＣＣＤ−ＲＡＷデータ中の赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色について色データの積算値が算出され、その積算値に基づき撮影が行われた際の光源色が推定される（ステップＳ２）。この光源色推定部１２２ａが、本発明にいう光源色推定部の一例に相当する。ここで、本実施形態における光源とは、晴天の日の太陽、雲りの日の太陽、蛍光灯、タングステン光源の各光源であり、これらは推定された光源色によって識別される。次にこの推定作業によって特定された光源色がタングステン光源の色であるか否かが判定される（ステップＳ３）。
【００３０】
光源がタングステン光源ではなく、晴天の日の太陽、雲りの日の太陽、蛍光灯のいずれかの場合（ステップＳ３；Ｎｏ）は、図３に示す補正処理部１２２ｃにより、それぞれの光源に応じたホワイトバランスの補正が実行される（ステップＳ４）。ホワイトバランスの補正は、光源色が白色に近づくように、ＲＧＢ各色に対するゲインを図３に示すＣＰＵ１２０ａが操作してＲＧＢ３色のバランスを制御することによって行われる。従って、どの程度光源の色を白色に近づけるかがホワイトバランスの補正量を表すことになり、光源の色を完全に白色にする補正の場合が補正量１００％の補正である。このホワイトバランスの補正量（何パーセントの補正をするか）を決めることでＲＧＢ各色に対するゲインが決定する。このデジタルカメラ１００では、晴天の日の太陽、雲りの日の太陽、蛍光灯、タングステン光源それぞれの光源について補正量８０％の場合のゲインがデフォルトの値としてあらかじめ定まっており、ステップＳ２で光源色の推定を通じて光源の種類が推定されると、このデフォルトのゲインが設定される。従って、ステップＳ４でのホワイトバランスの補正は、このデフォルトのゲインの下での補正である。
【００３１】
光源がタングステン光源の場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）は、続いて、図３に示す白飛び検出部１２２ｂにより、画像中のＲ，Ｇ，Ｂ色が飽和値に達している部分（いわゆる白飛び領域）の検出が行われる（ステップＳ５）。このような白飛び領域の発生は、画像中に何らかの光源が現れている時の特徴の一つであり、この白飛び領域の検出を通じて画像中の光源の有無を知ることができる。白飛び領域が全く検出されなかった画像の場合（ステップＳ５；Ｎｏ）は、図３に示す補正処理部１２２ｃにより、タングステン光源用のデフォルトのゲインでホワイトバランスの補正が行われる（ステップＳ６）。白飛び領域が検出された画像の場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）は、検出された画像中の白飛び領域について、図３に示す光源色推定部１２２ａにより光源色の推定が行われて、その白飛び領域がタングステン光源によるものであるか否かかが判定される（ステップＳ７）。例えば、タングステン光源下の室内撮影で得られた画像であっても、その画像中にはタングステン光源はなくて、例えば太陽の光が少し射し込んでくる窓が存在し、その窓の部分が画像中に白とびを生じさせているというような場合にはステップＳ７でＮｏと判定される。そして、ステップＳ２で光源がタングステン光源であると特定された段階で設定された、タングステン光源用のデフォルトのゲインでホワイトバランスの補正が行われる（ステップＳ６）。一方、タングステン光源によって発生した白飛び領域が存在する画像の場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）は、図３に示すＣＰＵ１２０ａにより、タングステン光源用のデフォルトのゲインから、ホワイトバランスの補正量を２０％に低減した時のゲインに設定値が変更される（ステップＳ８）。そして、図３に示す補正処理部１２２ｃにより、この変更後の新たに設定されたゲインでホワイトバランスの補正が行われる（ステップＳ９）。
【００３２】
ここで、白飛び検出部１２２ｂと光源色推定部１２２ａを合わせたものが、本発明にいう判定部の一例に相当し、補正処理部１２２ｃとＣＰＵ１２０ａを合わせたものが、本発明にいう補正処理部の一例に相当する。
【００３３】
一般に、タングステン光源下の撮影で得られた画像であってさらにその画像中にタングステン光源が現れる画像の場合には、従来から行われているホワイトバランスの補正では、ホワイトバランスの補正が強すぎて、タングステン光源の持つ黄色の光による独特の雰囲気が画像中から失われてしまう。そこで、このデジタルカメラ１００では、タングステン光源下の撮影で得られた画像の中にタングステン光源が現れる場合には、補正量を低減することでタングステン光源の持つ黄色の光を残し、その独特の雰囲気を醸し出すことができる。
【００３４】
以上が本実施形態の説明である。
【００３５】
以上では、画像中のタングステン光源の効果に注目したが、本発明が対象とする光源は、画像中の光源が存在することによりタングステン光源のように特有の効果が生じるものであれば、どのような光源でもよい。例えば、夜景撮影の場合で画像中にネオンサインがある場合や、夕方の撮影で画像中に夕日が存在する場合などにおいて、ホワイトバランスの補正量を変化させるものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを前面斜め上から見た外観斜視図である。
【図２】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラを背面斜め上から見た外観斜視図である。
【図３】図１および図２に外観を示すデジタルカメラの概略構成図である。
【図４】ホワイトバランスの補正を行う際の、図１および図２に示すデジタルカメラの動作を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１００  デジタルカメラ
１０１  撮影レンズ
１０２  光学式ファインダ対物窓
１０３  閃光発光部
１０４  電源スイッチ
１０  モードダイヤル
２４ｂ  十字キー
１０６  光学式ファインダ接眼窓
１２８  バッファメモリ
１５０  レリーズスイッチ
１５１  操作部
１６０  メニューボタン
１７０  実行／画面切換スイッチ
１１０  撮影光学系
１１０ａ  絞り／フォーカス／ズーム制御部
１１１  ＣＣＤ
１２０ａ  ＣＰＵ
１２１  ＲＯＭ
１２２  画像信号処理部
１２２ａ  光源色推定部
１２２ｂ  白飛び検出部
１２２ｃ  補正処理部
１２３  表示制御部
１２９  ＲＡＭ
１３０  画像表示部
１４０  画像記録部
１４１  メモリカード
１２００  バス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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