(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
写真フイルム又はプリント写真の画像をイメージセンサで撮像し、ビデオ信号に変換して出力する画像入力装置に用いられるホワイトバランス制御方法において、
イメージセンサの撮像画面を区画した各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値から、ホワイトバランス制御に用いる色積分値を選別するための選別基準を、撮像対象となっている画像がポジ画像であるかネガ画像であるかに応じて変更し、
撮像対象となっている画像がネガ画像であるときは、前記各エリアごとに輝度信号を積分して得られる各輝度積分値から最も大きな最大輝度積分値を求め、最大輝度積分値が所定値より大きい場合には、最大輝度積分値が得られたエリアの色積分値のみを前記選別基準による選別の対象とし、最大輝度積分値が所定値より小さい場合には、前記各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値を前記選別基準による選別の対象とすることを特徴とするホワイトバランス制御方法。
【請求項２】
撮像対象となっている画像がポジ画像であるときは、前記各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値を前記選別基準による選別の対象とすることを特徴とする請求項１記載のホワイトバランス制御方法。
【請求項３】
前記色信号は、赤色信号、緑色信号、及び青色信号からなり、前記選別基準は、赤色信号の積分値と緑色信号の積分値の比と、青色信号の積分値と緑色信号の積分値の比とをパラメータとした範囲で定められたものであることを特徴とする請求項１または２記載のホワイトバランス制御方法。
【請求項４】
前記選別基準を定める前記範囲内に、ホワイトバランス制御の収束値を設定するとともに、この収束値はポジ画像撮像時とネガ画像撮像時とで異なることを特徴とする請求項３記載のホワイトバランス制御方法。
【請求項５】
ホワイトバランス制御のために赤色信号及び青色信号の各増幅率を決める制御信号の可変範囲を、撮像対象がポジ画像であるかネガ画像であるかに応じて変更することを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のホワイトバランス制御方法。
【請求項６】
前記各々の可変範囲の中にプリセットデータを設定し、ホワイトバランス制御の開始時にはこれらのプリセットデータに対応した制御信号によって赤色信号及び青色信号の各増幅率を決めることを特徴とする請求項５記載のホワイトバランス制御方法。
【請求項７】
撮像画面の全エリアの輝度信号を積分して得られる輝度積分値が所定の変化幅より大きく変動した場合には、赤色信号及び青色信号の各増幅率を前記プリセットデータに対応した制御信号により再設定することを特徴とする請求項６記載のホワイトバランス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、写真フイルムに記録された画像をイメージセンサで撮像してビデオ信号に変換する画像入力装置に好適なホワイトバランス制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラの一形態として、写真フイルムに撮影された画像、あるいはプリント写真の画像をＣＣＤ固体撮像素子あるいはＭＯＳ型固体撮像素子等のイメージセンサで撮像し、得られた光電信号に適宜の信号処理を行ってＮＴＳＣ方式に準拠した映像信号を得、これをＣＲＴモニタやビデオプリンタに入力して画像観察できるようにした画像入力装置が知られている（例えば本出願人が商品化した「FUJIX FOTOVISION FV7」）。
【０００３】
このような画像入力装置では、写真フイルムが被写体として選択されることから、通常のビデオカメラで用いられているようなホワイトバランス制御を行っても、必ずしも適切なカラーバランスをとることができない。というのは、例えばカラーネガフイルムに記録された画像を撮像しようとしたときには、
▲１▼  フイルムベース自体にオレンジ系の着色が施され、その着色の程度もフイルムの種類ごとに大きくことなること
▲２▼  撮像時にフイルムを照明する光源の色温度が特定できないこと
▲３▼  フイルムに写真撮影を行ったときの色温度が不明であること
などの理由から、これらの画像に対してホワイトバランス制御を行おうとする際には、特殊な色温度検出手法及び調節手法が必要となってくる。
【０００４】
こうした事情を勘案し、すでに本出願人から上記画像入力装置に好適なホワイトバランス調節手法に関する出願がなされており、これによればカラーネガフイルムに記録された画像については良好なホワイトバランス調節を実現することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像入力装置の機能をさらに向上させ、その被写体としてカラーネガフイルムの画像だけでなく、リバーサルフイルムの画像やプリント写真の画像はもとより、通常のビデオカメラのように一般被写体をも選択できるようにした場合には、これまでに提案されている調節手法では対処しきれないことが多い。というのは、カラーフェリアを防止しつつ適切なホワイトバランス調節を実現するためには、被写体の色温度の検出範囲をある程度狭めておく必要があるが、単に狭めてしまうと、例えば途中でネガフイルムの種類が変わった場合にカラーフェリアと判断してホワイトバランス調節が中断されてしまうことにもなりかねず、逆に色温度の検出範囲を広げてしまうと、今度はカラーフェリアが生じる頻度が高くなる。そしてこのような弊害は、カラーネガフイルムだけでなく、ポジ画像の種類が変わったときにも同様に生じてしまう。
【０００６】
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、撮像対象として選択された被写体の種類ごとに、それぞれ最適なホワイトバランス調節を行うことができるようにしたホワイトバランス制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、まずイメージセンサの撮像画面を区画した各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値から、ホワイトバランス制御に用いる色積分値を選別するための選別基準を、撮像対象となっている画像がポジ画像であるかネガ画像であるかに応じて変更し、撮像対象となっている画像がネガ画像であるときは、前記各エリアごとに輝度信号を積分して得られる各輝度積分値から最も大きな最大輝度積分値を求め、最大輝度積分値が所定値より大きい場合には、最大輝度積分値が得られたエリアの色積分値のみを前記選別基準による選別の対象とし、最大輝度積分値が所定値より小さい場合には、前記各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値を前記選別基準による選別の対象とする。また、撮像対象となっている画像がポジ画像であるときは、前記各エリアごとに色信号を積分して得られる各色積分値を前記選別基準による選別の対象とする。なお、前記色信号は、赤色信号、緑色信号、及び青色信号からなり、前記選別基準は、赤色信号の積分値と緑色信号の積分値の比と、青色信号の積分値と緑色信号の積分値の比とをパラメータとした範囲で定められたものである。また、前記選別基準を定める前記範囲内に、ホワイトバランス制御の収束値を設定するとともに、この収束値はポジ画像撮像時とネガ画像撮像時とで異なっている。
【０００８】
ホワイトバランス制御は、検出された赤色積分値と緑色積分値の比と、青色積分値と緑色積分値の比との組み合わせが収束値に達したときに完了するが、この収束値はポジ画像用，ネガ画像用でそれぞれ異なっている。さらに、これらの収束値に向けてホワイトバランス制御を行う際には、赤色信号，青色信号の各増幅率が色ごとに制御信号によって増減されるが、その可変範囲はポジ画像，ネガ画像に応じて切替えられる。また、各可変範囲の中に基準となるプリセットデータが設定され、ホワイトバランス制御の開始時にはプリセットデータによって決まる制御信号のもとで赤色信号，青色信号の各増幅率が決められる。
【０００９】
撮像画面の全エリアの輝度信号を積分して得られる輝度積分値が所定の変化幅より大きく変動した場合には、例え撮像対象をネガ画像，ポジ画像間で変更しない場合であっても、前記可変範囲内で決められたその時点での制御信号がプリセットデータに対応した制御信号に再設定される。なお、後述する実施例で説明するように、ホワイトバランス制御に用いる色積分値を選別するための選別基準、さらにはホワイトバランス調節を行う際の制御信号の可変範囲を、単にポジ画像，ネガ画像で変更するだけでなく、一般の被写体，プリンイト写真，ポジフイルム，ネガフイルムのように被写体の種類ごとに変更するとよい。
【００１０】
【実施例】
本発明を用いた画像入力装置の外観を示す図２において、本体部２の上部にはヘッド部３が設けられている。ヘッド部３は、スリット４ａが形成されたマウント部４とその上に開閉自在に軸着された一対の照明ユニット５とからなる。例えば６コマごとにシート状に分断した現像済みの写真フイルム６をフイルムホルダ７に保持させ、このフイルムホルダ７をスリット４ａに挿入して照明ユニット５を点灯すると、その照明光が乳白色のフイルムホルダ７を通して写真フイルム６を背面側から拡散照明する。
【００１１】
本体部２には一対の支持脚９，９が軸着され、これを図示のように開くことによって本体部２が正立状態に支持される。本体部２にはズーム光学系と、例えばＣＣＤ，ＭＯＳ型固体撮像素子で知られるイメージセンサが内蔵され、写真フイルム６に記録された画像を静止画像として撮像する。写真フイルム６としては、カラーネガフイルム，カラーポジフイルムのいずれであってもよく、フイルム種別に応じてモード切替えレバー１０を適宜に操作することによって、ネガ−ポジ反転等の必要な信号処理が行われる。なお、ヘッド部３はマウント部４の部分から本体部２に対して９０°回動できるようになっており、写真フイルム６の画像が横姿勢で撮影されたものでも縦姿勢で撮影されたものでも対処できるようになっている。
【００１２】
また、支持脚９，９を図示位置からさらに上方に回動し、かつ照明ユニット５，５を開いて本体部２を倒立状態で支持することもできる。この状態では、例えば下に置かれたプリント写真を照明ユニット５，５で照明し、その画像を撮像することが可能となる。また、照明ユニット５，５を開いて本体部２を把持し、これを被写体に向けることによって、通常のビデオカメラのように使用することもできる。
【００１３】
本体部２には、次に挙げるマニュアル操作部が設けられている。
(1) 電源スイッチ１１
電源のON/OFF時に操作される。また、照明ユニット５を点灯，消灯させるインバータ回路５３のON/OFFスイッチに兼用されている。
(2) オートスイッチ１２
ＯＮにすると色調整（ホワイトバランス，色の濃さ）及び明るさ調整が自動化。ＯＦＦにするとボリュームダイヤル１６〜２０の操作により、再生画像の色調整，明るさ調整が可能となる。
(3) マスクスイッチ１３
写真フイルム６の画像が横姿勢，縦姿勢であるか、さらにはパノラマサイズであるかに応じて、ＣＲＴモニタに画像表示を行うときに、画像周辺の余分なスペースを電気的にマスキングするときに操作される。押圧回数によってマスク範囲の切替えが行われる。
(4) モードスイッチ１５
撮像モードの変更時に切替え操作される。撮像モードは次のとおり。
・カメラモード
通常のビデオカメラとして撮像するときのモード。
・プリント写真モード
本体部２を倒立状態に起立させ、下に置いたプリント写真（ポジ画像）を撮像するときのモード。
・ポジフイルムモード
マウント部４にセットしたポジフイルムの画像を撮像するときのモード。
・ネガフイルムモード
マウント部４にセットしたネガフイルムの画像を撮像するときのモード。
【００１４】
(5) マニュアルボリュームダイヤル１６〜２０
赤，青の色調整用のほか、色の濃さ調整用，明るさ調整用がある。これらのダイヤルは、オートスイッチ１２をＯＦＦにしたときに有効。
(6) ＡＦ切替えスイッチ２２
オートフォーカス，マニュアルフォーカスの切替え時、及びセットアップＡＦの起動スイッチとして用いられる。
(7) マニュアルフォーカススイッチ２３
マニュアルでフォーカシングを行うときに操作される。＋−の２方向シーソースイッチで、ピント合わせの方向に応じて押圧操作される。
(8) ズームスイッチ２４
ズーム光学系の変倍を行うときに操作され、テレ方向，ワイド方向の２方向シーソースイッチで構成される。
【００１５】
上記画像入力装置の機能ブロックを示す図１において、ズーム光学系２５はフォーカスレンズ２５ａと変倍レンズ２５ｂとを備え、変倍レンズ２５ｂよりも物体側でフォーカスレンズ２５ａを移動させる前玉フォーカス方式となっている。なお、写真フイルム６がズーム光学系２５の先端から１０〜３０ｍｍ程度の近距離位置にセットされることから、特に斜入光線に対する光学性能をカバーするためにフォーカスレンズ２５ａよりも物体側に固定の凸レンズを配置してもよい。また、変倍レンズ２５ｂよりも像面側に各種の収差補正用の固定レンズを設けてもよい。
【００１６】
フォーカスレンズ２５ａ及び変倍レンズ２５ｂの移動は、各々独立して駆動されるステッピングモータ２６ａ，２６ｂによって行われる。フォーカスレンズ２５ａ及び変倍レンズ２５ｂは鏡筒２８内で光軸方向に進退し、変倍及びフォーカシングを行う。変倍に伴うフォーカスレンズ２５ａの移動制御については、予め何種類かの被写体距離について、変倍レンズ２５ｂの位置に対してフォーカスレンズ２５ａの位置を対応づけたトラッキングデータを用意しておき、一旦、フォーカシングが完了した後に変倍が行われたときには、トラッキングデータに基づいてフォーカスレンズ２５ａの位置を決めることができる。トラッキングデータが用意されていない被写体距離については、用意されたトラッキングデータに基づいて補間演算を行ってフォーカスレンズ２５ａの位置を算出すればよい。
【００１７】
ズーム光学系２５の光軸上に位置するように、鏡筒２８の後端にはイメージセンサ３０が固定され、ズーム光学系２５によって光電面に結像された光学画像を光電信号に変換して出力する。また、鏡筒２８は全体的に光軸方向に移動できるように本体部２に組み込まれており、外部操作によって写真フイルム６に１０ｍｍ程度まで接近した近接位置と、その位置から１０ｍｍ程度後退した後退位置とのいずれかの位置を選択することができる。近接位置では、一定の位置にある写真フイルムに対してズーム光学系２５の撮像範囲が狭まり、後退位置ではズーム光学系２５の撮像範囲を広げることができるから、ズーム光学系２５を変倍せずに、各々の位置でフォーカシングを行うだけで像倍率を変えることが可能となる。鏡筒２８がいずれの位置にあるかを検知するために鏡筒２８に舌片２８ａが設けられ、これが一対のマイクロスイッチ３１で検出される。
【００１８】
イメージセンサ３０から得られた光電信号はゲインコントロールアンプ３３により適切な出力レベルに調節された後、ＡＤコンバータ３４によってデジタル信号に変換され、デジタル信号処理ユニット３５に入力される。デジタル信号処理ユニット３５はＣＰＵ３６の管制の元に各種のデジタル信号処理を行うもので、信号処理回路３５ａ，積分回路３５ｂ，同期信号発生器３５ｃ，インターフェース回路３５ｄ等を含む。信号処理回路３５ａは、デジタル信号として入力されてくる光電信号を輝度信号と色信号に分離する他、ホワイトバランス調節用に色信号ごとの増幅を行ったり、マトリクス演算や補間処理等の適宜の信号処理を施してデジタル信号形態のビデオ信号を生成する。こうして得られたビデオ信号は、ＤＡコンバータ３７によってアナログ信号に変換された後、ビデオアンプ３８によってコンポジット信号形態、あるいはＲＧＢ信号形態のビデオ信号として出力される。
【００１９】
積分回路３５ｂは、信号処理回路３５ａから画素ごとに得られる色信号及び輝度信号をそれぞれデジタル積分する。色信号の積分を行うときには、赤色信号（Ｒ信号），緑色信号（Ｇ信号），青色信号（Ｂ信号）の各々について積分が行われる。この積分処理のために、撮像画面が図３に示すように６４個のエリアに区画され、積分回路３５ｂは各々のエリアＡ1 〜Ａ64ごとの輝度積分値ＩＹ1 〜ＩＹ64、Ｒ信号の積分値ＩＲ1 〜ＩＲ64、Ｇ信号の積分値ＩＧ1 〜ＩＧ64、Ｂ信号の積分値ＩＢ1 〜ＩＢ64を求める。こうして求められた積分データは、インターフェース回路３５ｃを経てＣＰＵ３６に入力される。
【００２０】
さらに積分回路３５ｂは、撮像画面全体又は撮像画面中心を含む一定範囲内において、隣接する画素ごとの輝度信号の変化分（絶対値）を積分する機能を備えている。そして、この輝度信号変化分の総和データは、フォーカス信号としてＣＰＵ３６に入力される。画素間の輝度信号の変化分は画像のコントラストが高くなる程大きくなるから、フォーカス信号のレベル変化をＣＰＵ３６で評価しながらフォーカスレンズ２５ａを移動調節することによって、ズーム光学系２５のピント合わせを行うことができる。
【００２１】
同期信号発生器３５ｄは、ＣＰＵ３６，イメージセンサ３０を駆動するセンサドライバ４０に同期信号を入力し、これらを同期して作動させる。また、同期信号はデジタル信号処理ユニット３５内の各回路部にも供給され、イメージセンサ３０，デジタル信号処理ユニット３５，ＣＰＵ３６は、互いに同期して駆動される。
【００２２】
ＣＰＵ３６は、デジタル信号処理回路３５から入力される積分データに基づいて、後述するホワイトバランス制御を行う他、露光制御及びフォーカシング制御を行う。アイリスドライバ４１は、アイリス（絞り）４２を開閉するアイリスモータ４３を駆動するために用いられる。ＣＰＵ３６から出力されたアイリス信号はＤＡコンバータ４４でアナログ量に変換され、これによってアイリス４２が開閉される。アイリス４２の開閉によって、信号処理回路３５ａから得られる輝度信号のレベルが変化するから、ＣＰＵ３６で輝度信号のレベル変化を監視しながらアイリス４２の開口径を調節することによって、自動的に露光制御を行うことができる。
【００２３】
また、アイリス４２の調節やイメージセンサ４２の電荷蓄積時間の調節では光電信号の出力レベルを適切な範囲に収め得ない場合には、ゲインコントロールアンプ３３のゲインを調節してこれに対処することができる。ただし、ゲインコントロールアンプ３３のゲインが大きくなり過ぎると、光電信号のＳＮ比が劣化してくるため、被写体の種類ごとにゲインの最大値を決めておき、その範囲内でゲイン調節するのがよい。さらに、アイリス４２の開口径が大きくなるにしたがって、ズーム光学系２５の光学性能（ＭＴＦ）が劣化してくるから、変倍に応じて制限開口径を設定しておき、この制限開口径よりも大きくならない範囲でアイリス調節を行うがよい。ホール素子４５及びホールアンプ４６はこれを考慮して設けられており、アイリスモータ４３の回転位置を検知してアイリス４２の開口径情報をＣＰＵ３６に入力する。
【００２４】
ＣＰＵ３６は、さらにフォーカスドライバ４８，ズームドライバ４９にそれぞれ駆動信号を供給する。各ドライバ４８，４９は、入力された駆動信号に対応した個数の駆動パルスをステッピングモータ２６ａ，２６ｂに供給し、これによりフォーカスレンズ２５ａ，変倍レンズ２５ｂが光軸方向に進退移動する。前述したように、ＣＰＵ３６はデジタル信号処理ユニット３５から入力されてくるフォーカス信号を評価しながら、フォーカスレンズ２５ａをピントの合った位置に移動調節する。
【００２５】
また、照明ユニット５に組み込まれた写真用蛍光灯５ａは電源回路５１，ＤＣ／ＤＣコンバータ５２，インバータ回路５３によって点灯される。そして、ＣＰＵ３６はインバータ回路５３のＯＮ／ＯＦＦ状態から自己照明の点灯，消灯状態を判断し、その消灯時にはイメージセンサ３０の電子シャッター秒時（電荷蓄積時間）を１／１００sec 、インバータ回路５３からの信号でその点灯が確認されたときには１／６０sec に切替えることによって、ビデオ信号にフリッカノイズが重畳されるのを防ぐことができる。
【００２６】
マニュアル入力部５５，ダイヤル入力部５６からは、段落〔００１４〕，〔００１５〕で説明した各種の操作信号が入力され、ＣＰＵ３６はこれらの操作信号に基づいて撮像シーケンスを実行するとともに、各種制御の制御モードの切替えを行う。これらのシーケンスプログラム及び制御プログラムはメモリ５８のＲＯＭ領域に書き込まれ、またＲＡＭ領域には撮像シーケンスの実行の過程で得られる各種のフラグやデータが適宜書き込まれ、読み出される。またＥＥＰＲＯＭ領域には、例えばフォーカシング時に用いられるトラッキングデータ等のように、シーケンスプログラム及び制御プログラムの実行過程で参照されるデータが格納されている。なお、メモリ５８は実際にはＣＰＵ３６の内部に一体に組み込まれている。
【００２７】
メモリ５８のＥＥＰＲＯＭ領域には、ホワイトバランス制御を行うときに参照される検出枠データと制御範囲枠データとが格納されている。検出枠データは、模式的に図４のように表される。図４において、横軸にはＧ信号の積分値ＩＧとＲ信号の積分値ＩＲとの比〔ＩＲ／ＩＧ〕が、縦軸にはＧ信号の積分値ＩＧとＢ信号の積分値ＩＢとの比〔ＩＢ／ＩＧ〕がとられている。そして、これらの比〔ＩＲ／ＩＧ〕，〔ＩＢ／ＩＧ〕をパラメータとする３種類の検出枠Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３が設定されている。
【００２８】
これらの検出枠Ｋ１〜Ｋ３は、ＣＰＵ３６がデジタル信号処理ユニット３５から各色信号の積分値ＩＲ，ＩＧ，ＩＢを読み込んだときに、ホワイトバランス制御を実行するか否かを判断するときに参照されるもので、読み込んだ積分値による前記比〔ＩＲ／ＩＧ〕，〔ＩＢ／ＩＧ〕の組み合わせが、それぞれの枠内にあったときにホワイトバランス制御が実行される。検出枠Ｋ１〜Ｋ３は撮像モードによって次のように使い分けられる。
検出枠Ｋ１：カメラモード時
検出枠Ｋ２：プリント写真モード時及びポジフイルムモード時
検出枠Ｋ３：ネガフイルムモード時
また、この検出枠データには、ポジ画像に対するホワイトバランス制御の収束ポイントＯP と、ネガ画像に対するホワイトバランス制御の収束ポイントＯN とが決められている。
【００２９】
制御範囲枠データは模式的に図５のように表される。図５において、横軸にはＲ信号の制御信号ＲCONTを、縦軸にはＢ信号の制御信号ＢCONTがとってある。これらの制御信号ＲCONT，ＢCONTはＣＰＵ３６からデジタル信号処理回路３５に入力され、これにより信号処理回路３５ａは各々の制御信号ＲCONT，ＢCONTに対応してＲ信号，Ｂ信号を増幅する。ただし、撮像モードに対応して４種類の制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４が設定されており、制御信号ＲCONT，ＢCONTの組み合わせが各制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４からはみ出すことは禁止されている。
【００３０】
制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４は、撮像モードに応じて次のように使い分けられる。
制御範囲枠Ｓ１：カメラモード時
制御範囲枠Ｓ２：プリント写真モード時
制御範囲枠Ｓ３：ポジフイルムモード時
制御範囲枠Ｓ４：ネガフイルムモード時
また、それぞれの制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４のほぼ中心に、制御開始の基準となるプリセットデータＰ１〜Ｐ４が設定されている。
【００３１】
次に、上記構成によるホワイトバランス制御処理について、図６に示すフローチャートにしたがって説明する。ＣＰＵ３６は、まず設定された撮像モードに応じた露光制御を行い、デジタル信号処理回路３５に入力される光電信号の出力レベルを適正レベルに調節する。この露光制御のためには、撮像モードがカメラモードであるときには撮像画面の中央部重点測光を行い、それ以外のモードのときには撮像画面全体について平均測光を行う。そして、それぞれの測光値が適正露光となる目標測光値と一致するようにアイリス４２の開口径制御を行う。なお、平均測光を行う場合においても、その平均測光値が中央部重点測光値と比較して大きく異なる場合には、逆光シーンあるいはスポット光照明状態と判断して目標測光値の補正が行われる。
【００３２】
こうして露光制御が行われた後、色調整スイッチ１２がオートであることを確認してホワイトバランス制御処理を開始する。ホワイトバランス制御が開始されると、図６に示すように、まずステップ１（ＳＴ１）により撮像対象がネガ画像であるかポジ画像であるかを判断する。この判断のためにＣＰＵ３６はマニュアル入力部５５からの信号により、モードスイッチ１５がいずれのセット位置にあるかを読み取る。そして、撮像モードがネガフイルムモードであるときに「Ｙ」に分岐し、それ以外のときには「Ｎ」に分岐する。
【００３３】
ネガ画像が撮像対象であることが識別されると、ＣＰＵ３６は信号処理回路３５ａをネガ・ポジ反転モードで作動させ、入力されてくる光電信号をネガ・ポジ反転した光電信号に変換して輝度信号，各色信号に分離する。そして、積分回路３５ｂはこの変換後の輝度信号，各色信号を積分する。積分回路３５ｂは、まず撮像画面を分割した各エリアＡ1 〜Ａ64ごとに得られる輝度積分値ＩＹ1 〜ＩＹ64を読み込む。そして、ＳＴ２に示すように、エリアＡ1 〜Ａ64の中で最も高い（最も明るい）最大輝度積分値ＩＹm を抽出する。
【００３４】
ＳＴ３では、こうして得られた最大輝度積分値ＩＹm が予め決められた設定値αと比較され、その大小に応じて処理が分岐する。そして、「ＩＹm ≧α」であると分割画面積分タイプのホワイトバランス制御が行われ、「ＩＹm ＜α」であると加算画面積分タイプのホワイトバランス制御が行われる。なお、上記設定値αは、最大輝度積分値ＩＹm が撮像画面の中の白色部分の輝度値であるとみなして決められており、例えば被写体が均一な白色であるときに各エリアから得られる輝度積分値ＩＹよりも若干大きい値として設定されている。
【００３５】
分割画面積分タイプのホワイトバランス制御では、最大輝度積分値ＩＹm が白色部分の輝度値であるとみなし、このエリアが白色に再現されるようなホワイトバランスの調節を行う。すなわち、最大輝度積分値ＩＹm が得られているエリアＡm について、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色信号の積分値ＩＲm ，ＩＧm ，ＩＢm を総和したときに白色となるように、Ｒ信号，Ｂ信号の増幅率を決める制御信号ＲCONT，ＢCONTの値が制御される。
【００３６】
一方、加算画面積分タイプのホワイトバランス制御では、撮像画面全体の各色信号を平均したときにはグレー（無彩色）になるという知見に基づいてホワイトバランスの調節が行われる。このため、撮像画面の各エリアＡ1 〜Ａ64から得られる色信号の積分値ＩＲ1 〜ＩＲ64の総和積分値ΣＩＲ、積分値ＩＧ1 〜ＩＧ64の総和積分値ΣＩＧ、積分値ＩＢ1 〜ＩＢ64の総和積分値ΣＩＢが求められ、これらを総和したときに白色となるように制御信号ＲCONT，ＢCONTの値が制御される。なお、詳しくは後述するように、各エリアＡ1 〜Ａ64の総和積分値ΣＩＲ，ΣＩＧ，ΣＩＢを求める際に、極端に隔たった色については加算対象から排除する処理が行われる。
【００３７】
ＳＴ４では、ホワイトバランス調節の可否が判断される。このためＣＰＵ３６は、撮像モードに対応して検出枠Ｋ１〜Ｋ３のいずれかを用いる。例えば、ネガフイルムモードに設定されている場合には検出枠Ｋ３が用いられ、分割画面積分タイプのホワイトバランス制御時には、最大輝度積分値ＩＹm が得られているエリアＡm の積分値ＩＲm ，ＩＧm ，ＩＢm に基づき、これらの比〔ＩＲm ／ＩＧm 〕，〔ＩＢm ／ＩＧm 〕を算出する。そして、これらの組み合わせによって検出点が検出枠Ｋ３の中に含まれないときには、データ排除処理に移行してホワイトバランス制御を中止する。というのは、このような状態となるエリアＡm の色は、極端に赤あるいは青に隔たっているか、あるいは色調が非常に濃いものあるいは薄いものであることを意味する。そして、このような場合にこのエリアの色に対してホワイトバランス調節を強行すると、カラーフェリアとなる可能性が極めて高くなるからである。
【００３８】
一方、加算画面積分タイプのホワイトバランス制御時には、エリアごとの比〔ＩＲ／ＩＧ〕，〔ＩＢ／ＩＧ〕で決まる検出点を検出枠Ｋ３と対照し、検出点が検出枠Ｋ３外となるエリアのデータを排除し、検出枠Ｋ３の中に含まれるエリアのデータを選出する。このデータ選出により、加算画面積分タイプのホワイトバランス制御を行うときでも、撮像画面内の偏った色によってホワイトバランスが影響されることを防ぐことができる。こうして選出されたエリアごとの積分値ＩＲ，ＩＧ，ＩＢについては、その総和積分値ΣＩＲ，ΣＩＧ，ΣＩＢが算出され、さらに比〔ΣＩＲ／ΣＩＧ〕，〔ΣＩＢ／ΣＩＧ〕が求められる。
【００３９】
ＳＴ５の処理では、このようにして算出された比〔ＩＲm ／ＩＧm 〕，〔ＩＢm ／ＩＧm 〕、又は比〔ΣＩＲ／ΣＩＧ〕，〔ΣＩＢ／ΣＩＧ〕で決まる検出点が図４に示す収束点ＯN ，ＯP と比較される。そして、ネガフイルムモードでは検出点を収束点ＯN に近づける方向に制御信号ＲCONT，ＢCONTを増減する。制御信号ＲCONT，ＢCONTの増減に際しては、やはり撮像モードに対応して制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４のいずれかが選択される。
【００４０】
ネガフイルムモードで分割画面積分タイプのホワイトバランス制御が行われるときには制御範囲枠Ｓ４が選択され、まずプリセットデータＰ４で決まる制御信号ＲCONT，ＢCONTによってＲ信号とＢ信号の増幅が行われる。これにより、エリアＡm から得られる積分値ＩＲm ，ＩＧm ，ＩＢm 、及び比〔ＩＲm ／ＩＧm 〕，〔ＩＢm ／ＩＧm 〕が変化する。ＣＰＵ３６は、再びＳＴ４以降の処理により比〔ＩＲm ／ＩＧm 〕，〔ＩＢm ／ＩＧm 〕によって決まる検出点が収束点ＯN に合致するまで、制御信号ＲCONT，ＢCONTの値を増減しながら同様の処理を繰り返す。
【００４１】
制御信号ＲCONT，ＢCONTを増減する際には、制御信号ＲCONT，ＢCONTの組み合わせで決まる制御点が制御範囲枠Ｓ４から外れるか否かがＳＴ６で判断される。そして、制御点が制御範囲枠Ｓ４から逸脱するときには、その時点でホワイトバランスの調節が中止される。また、制御範囲枠Ｓ４内で制御信号ＲCONT，ＢCONTを増減しながら処理を行う間に、ＳＴ７の判断により検出点と収束点ＯN との一致が検出されると、その時点でホワイトバランス調節が完了し、信号処理回路３５ａはこれまでの処理によって決められた制御信号ＲCONT，ＢCONTによりＲ信号，Ｂ信号を増幅し、良好なホワイトバランス調節が行われる。
【００４２】
検出点が収束点ＯN と一致した場合には、分割画面積分タイプ，加算画面積分タイプのいずれのホワイトバランス調節であれ、色調節の評価対象となっているエリアの色積分値ＩＲ，ＩＧ，ＩＢの割合が平均的になり、良好なホワイトバランスの画像が得られたことを意味する。また、上記途中で制御点が制御範囲枠Ｓ４から逸脱する場合は、そのままホワイトバランス調節を強行したときにカラーフェリアが発生する可能性が高いことを意味するから、その時点でホワイトバランス調節を中止することによって、カラーフェリアにならない範囲でホワイトバランス調節を行うことができる。
【００４３】
このように、ネガフイルムモード時には撮像画面内の輝度信号分布に応じて分割画面積分タイプのホワイトバランス制御と加算画面積分タイプのホワイトバランス制御とを使い分けるようにしてあるから、シーンに合った良好なホワイトバランス調節を行うことができる。
【００４４】
撮像モードがカメラモード，プリント写真モード，ポジフイルムモードの場合には、いずれも加算画面積分タイプのホワイトバランス制御が行われるが、各々のモードに対応して制御枠Ｋ１，Ｋ２、制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ３が使い分けられる以外は、全く同様にして制御信号ＲCONT，ＢCONTの増減が行われる。加算画面積分タイプのホワイトバランス制御を行うにあたっても、ＳＴ４の処理によって不適切なデータ排除を行うようにしてあるから、例えシーンの変更を行ったような場合でも、それぞれ適切なホワイトバランス調節が実現される。
【００４５】
ところで、撮像モードに応じて複数種類の検出枠Ｋ１〜Ｋ３及び制御範囲枠Ｓ１〜Ｓ４を用意し、これらを適宜に選択して用いるようにしてあるが、これは次の理由による。ネガフイルムモードの場合には、撮像対象となるフイルムベースの着色にかなりのバラツキがあり、写真撮影時の照明光源の色温度も様々に想定されるため検出枠Ｋ３を広めに設定しておくのがよく、制御範囲枠Ｓ４についても、制御信号ＲCONT，ＢCONTの増減範囲にある程度自由度をもたせておくのがよい。
【００４６】
プリント写真モード及びポジフイルムモードにおいては、プリント写真及びポジフイルムに撮影された画像の色と再生画像の色を合わせるという点で、検出枠Ｋ２が狭め設定される。また、プリント写真モードの制御範囲枠Ｓ２については、やはりプリント写真そのものの色再現性があまり変化しないように狭く設定される。ポジフイルムモードの制御範囲枠Ｓ３については、照明光源として内蔵の写真用蛍光灯５ａの他に市販のライトボックス，スライドビュアーが使用された場合でもこれに対応することができるように、少し広めに設定される。
【００４７】
一方、カメラモードでは、様々な照明光源の色温度に対してホワイトバランス調節しなければならないため、検出枠Ｋ１は広く設定される。そして、その制御範囲枠Ｓ１のパターンは種々の照明光源の色温度に対応できるように決められている。
【００４８】
こうして各撮像モードに対応してホワイトバランス制御が行われ、その撮像モードのまま順次に画像が変更される場合には、設定された制御信号ＲCONT，ＢCONTが大きく変動することはない。ただし、大きな露出変動、すなわち各エリアＡ1 〜Ａ64の輝度積分値ＩＹ1 〜ＩＹ64の総和が予め設定した変化幅よりも大きく変化した場合には、その時点で設定されている検出枠から検出点がはみ出すことがある。そこで、このような場合にはその時点で設定されている制御信号ＲCONT，ＢCONTの値を制御範囲枠内で決められたプリセットデータＰの値に戻し、再度その撮像モード下でのホワイトバランス制御が行われる。また、撮像モードの変更があった場合には、やはりその時点で設定されている制御信号ＲCONT，ＢCONTの値をクリアし、変更後の撮像モードに対応した検出枠Ｋ，制御範囲枠Ｓを選択するとともに、制御信号ＲCONT，ＢCONTの値にはその撮像モードに対応したプリセットデータＰの値に戻す。
【００４９】
さらに、写真フイルムを撮像対象にする場合、写真画像の縦横に応じてヘッド部３を回動操作することがある。このような操作を行った場合、撮像画面内に隣接する写真画像が入り込んだり、あるいはマスクスイッチ１３の操作によって、写真画像の周囲を電気的に黒マスクや白マスクで覆うことがある。このような操作が行われると、露出変動や各色信号の積分値に大きな変化が生じてしまい、ホワイトバランス制御が大きく変動してしまう。これを避けるために、ヘッド部３の回転操作やマスクスイッチ操作が行われたときには、それまでのホワイトバランス制御によって求められている制御信号ＲCONT，ＢCONTがそのまま保存される。なお、マスクスイッチ１３を操作したときのマスクとしては、ＣＲＴモニタに画像表示を行うときには黒マスク、ビデオプリンタにビデオ信号を出力してプリントを行わせるときには白マスクに切り替えるのがよい。
【００５０】
さらに、これまでの実施例においては、カメラモード時，プリント写真モード時，ポジフイルムモード時，ネガフイルムモード時でそれぞれホワイトバランス制御の検出枠及び制御範囲枠の切り換えを行うようにしてあるが、基本的には被写体がポジ画像であるかネガ画像であるかに応じて検出枠及び制御範囲枠の切り換えを行うようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明のホワイトバランス制御方法では、撮像対象となる画像がポジ画像であるかネガ画像であるかに応じてホワイトバランス制御に用いる色積分値を選別するための選別基準を変更してあるから、それぞれの画像に適した基準でホワイトバランス制御に用いる色積分値の可否を決めることができ、カラーフェリアを防止して良好なホワイトバランス制御を行うことができる。
【００５２】
ホワイトバランス制御に用いる色積分値の可否を決めるにあたっては、光電信号から得られる赤色信号積分値と緑色信号積分値の比と、青色信号積分値と緑色信号積分値の比との組み合わせに基づいて予めポジ画像用，ネガ画像用に検出枠を設定し、実際に撮像を行ったときの光電信号から得られる赤色信号積分値と緑色信号積分値の比と、青色信号積分値と緑色信号積分値の比との組み合わせが検出枠に含まれるか否かで判断するようにしたから、ポジ画像，ネガ画像に応じて適宜に設定した検出枠が利用でき、またホワイトバランス制御の収束値もそれぞれ個別に設定することができるから、汎用性に富んだホワイトバランス制御が可能となる。
【００５３】
さらに、ホワイトバランス制御を行う際には、赤色信号，青色信号の各増幅率が色ごとに制御信号によって増減されるが、その可変範囲をポジ画像，ネガ画像に応じて切替えることによって、ホワイトバランス制御を行う間にカラーフェリアが発生することを防ぐことができる。また、各可変範囲の中に基準となるプリセットデータを設定し、これに基づいてホワイトバランス制御の開始時、あるいは大きな輝度変化が生じたときに赤色信号，青色信号の各増幅率を決めることによって、シーンの変化に追従して効率的かつ短時間でホワイトバランス制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を用いた画像入力装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明を用いた画像入力装置の外観図である。
【図３】撮像画面のエリア分割の説明図である。
【図４】ホワイトバランス制御に用いられる検出枠の説明図である。
【図５】ホワイトバランス制御に用いられる制御範囲枠の説明図である。
【図６】ホワイトバランス制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
６  写真フイルム
２５  ズーム光学系
３０  イメージセンサ
３３  ゲインコントロールアンプ
３５  デジタル信号処理ユニット
３５ａ  信号処理回路
３５ｂ  積分回路
３６  ＣＰＵ
５８  メモリ
【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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