撮像装置及びホワイトバランス制御値算出方法
【課題】 調光制御されて撮影された画像において、主被写体領域のホワイトバランス補正を適切に行えるようにする。
【解決手段】 撮像装置は、スピードライト（１３８）と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像素子（１０１）と、前記スピードライトにより調光を行って前記撮像素子で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域検出部（１４０）と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する無彩色部分検出部（１１２）及びＷＢゲイン算出部（１１４）とを有する。
【解決手段】 撮像装置は、スピードライト（１３８）と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像素子（１０１）と、前記スピードライトにより調光を行って前記撮像素子で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域検出部（１４０）と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する無彩色部分検出部（１１２）及びＷＢゲイン算出部（１１４）とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びホワイトバランス制御値算出方法に関し、特に、調光を行って撮影を行う場合のホワイトバランス制御値算出方法及び当該方法を適用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のデジタルカメラの一構成例を示す図である。
【０００３】
図７において、不図示の撮影レンズを通過した被写体光学像は撮像素子３０１上に結像し、その光量に応じた電荷に変換される。撮像素子３０１は例えば図８に示すようなＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタにより覆われている。なお、図８に示すフィルタ配列は一般にベイヤー配列と呼ばれて、輝度信号に対する寄与度の高いＧフィルタを２画素分配置した４画素を１組として構成される。なお、後述する処理において、撮像素子の回路構成上、Ｒを含む行とＢを含む行とが異なる読み出しアンプを用いている場合を考慮して、Ｒ行のＧをＧ１、Ｂ行のＧをＧ２として、Ｇ１、Ｇ２を異なる色成分として扱うため、図８では区別して記載する。各カラーフィルタはそれぞれの色の波長帯域周辺の分光感度を持ち、各カラーフィルタに対応して設けられた光電変換素子は、各カラーフィルタを通過した帯域の光線をそれぞれ光電変換する。
【０００４】
各光電変換素子により変換された電荷は、撮像素子３０１から電気信号としてＡ／Ｄ変換部３０３に出力され、Ａ／Ｄ変換処理によりデジタル信号（画像データ）に変換される。
【０００５】
Ａ／Ｄ変換部３０３から出力されたデジタル信号は、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理部３０５に送られてゲイン補正されると同時に、色度座標変換部３１０にも送られる。
【０００６】
撮影した画像データから撮影画像に適したホワイトバランス制御値を自動で求めるオートホワイトバランスの場合、例えば以下のようにしてホワイトバランスのゲイン値（ホワイトバランス制御値）を求める。
【０００７】
まず、色度座標変換部３１０は、画像データのうち、図８に示されるように、隣接したＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの組み合わせで、Ｒ：Ｂ及び（Ｒ＋Ｂ）：（Ｇ１＋Ｇ２）を求めて、図９に示すような二次元座標上にプロットし、無彩色部分検出部３１２は、黒体輻射軌跡８０２の近傍の座標範囲８０１の枠内に位置したＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの組み合わせを無彩色の領域として判定する。そして、ＷＢゲイン算出部３１４は、判定された組み合わせの信号を各色成分毎に順次積分して各色成分の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求め、SumR：SumG1：SumG2：SumBの比がＧ成分を基準として、１：１：１：１になるようなホワイトバランス制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを次式（１）のようにして求める。
WbR =（SumG1＋SumG2）／（2×SumR）
WbG1 =（SumG1＋SumG2）／（2×SumG1）
WbG2 =（SumG1＋SumG2）／（2×SumG2）
WbB =（SumG1＋SumG2）／（2×SumB） …（１）
【０００８】
ＡＷＢ処理部３０５では、ＷＢゲイン算出部３１４において上述したようにして求められたホワイトバランス制御値をこの画像での最適な光源の色温度に対する制御値であると決定して、全画像データのうち、Ｒフィルタの画素信号に対してWbRを、Ｇ１フィルタの画素信号に対してWbG1を、Ｇ２フィルタの画素信号に対してWbG2を、Ｂフィルタの画素信号に対してWbBをそれぞれ乗算することでホワイトバランス演算処理を行う。
【０００９】
オートホワイトバランス処理された画像データは、現像処理部３０７において現像処理される。ここではホワイトバランス調整された画像データに対して、最適なガンマ特性によって最適なコントラスト特性を与えたり、色調整やシャープネス処理などを行うことで、モニタ鑑賞のための出力やプリント出力などに最適な特性の画像データに変換される。
【００１０】
現像処理部３０７で出力に最適な画像処理が行われた画像データは、画像データ出力部３０９においてファイル化されて出力される。例えば、ファイル形式をJPEGファイルに変換する場合には、画像処理されたＲＧＢデータをＹＣｒＣｂ形式に３次元マトリックス変換して付属データを添付することでＪＰＥＧファイル形式に変換する（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−１５４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来例では、オートホワイトバランス処理を行うときは、撮影された全画像データから無彩色部分を検出し、検出された部分のＲ：Ｇ：Ｂを１：１：１にするゲインを求め、そのゲインをＲ、Ｇ、Ｂの各色成分ごとに乗算することで実現している。
【００１３】
上記方式によりホワイトバランス処理を行うカメラにスピードライトなどの調光装置を装着して撮影を行った場合、例えば図１０に示される撮影画面９０１において、被写体及びその周辺を定常光として元々照射している光源が、タングステン光やハロゲン光などのように色温度が約３０００Ｋほどの赤みの強い光源である場合、色温度が約５５００Ｋほどの青みの強いスピードライト光と光源色が大きく異なる。こういった撮影画面９０１において、主被写体部分９０４の露光量が適切となるように調光制御が行われた場合であっても、上記した従来の方法では調光されていない赤みの強い画像部分９０３からもホワイトバランス制御値を求める為の無彩色部を検出するため、その赤みの強い低色温度側の無彩色部もホワイトバランスの結果に影響を及ぼすことになる。その結果、調光されている高色温度側の青みの強い主被写体部分９０４やその周辺の画像部分９０２を適正にホワイトバランス補正できず、若干青みの残る補正結果となり、見苦しい画像となってしまう。
【００１４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、調光制御されて撮影された画像において、主被写体領域のホワイトバランス補正を適切に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、調光手段と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出手段とを有する。
【００１６】
また、本発明のホワイトバランス制御値算出方法は、調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出工程とを有する。
【００１７】
また、別の構成によれば、本発明の撮像装置は、調光手段と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定手段と、前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出手段とを有する。
【００１８】
また、本発明のホワイトバランス制御値算出方法は、調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定工程と、前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出工程とを有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、調光制御されて撮影された画像において、主被写体領域のホワイトバランス補正を適切に行えるようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１において、１２１は焦点調節レンズを含む撮影レンズ、１０１は撮影レンズ１２１を透過した被写体光学像を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する、ＣＣＤやＭＯＳ等の撮像素子、１０３は撮像素子から出力された電気信号をデジタル信号（画像データ）に変換するＡ／Ｄ変換部、１０５はＡ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データに対して、ホワイトバランス処理を行うオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理部、１０７はＡＷＢ処理部１０５によりホワイトバランス処理された画像データに対して現像処理を行う現像処理部、１０９は現像処理によって生成された画像データを画像ファイル化して出力する画像データ出力部である。なお、上記各構成は、従来と同様の処理動作を行う。
【００２４】
また、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データは、色度座標変換部１１０、測光部１３２、主被写体領域検出部１４０へも出力される。色度座標変換部１１０は、入力した画像データを図９に示すような二次元座標上に変換し、無彩色部分検出部１１２は、座標範囲８０１の枠内にある無彩色の画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）を検出する。ＷＢゲイン算出部１１４は、検出された無彩色の画像データに基づいて、ＡＷＢ処理部１０５でホワイトバランス処理に用いられるホワイトバランス（ＡＷＢ）制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを算出する。
【００２５】
１２２は焦点状態を検出する焦点検出部、１２４は、焦点検出部１２４の検出結果に基づいて撮影レンズ１２１を制御するレンズ制御部、１３２は測光部、１３４は測光部１３２の測光結果に応じて撮像素子を駆動する駆動部、１３８はスピードライト、１３６は測光部１３２の測光結果に応じて、スピードライト１３８の発光を制御するスピードライト制御部である。また、１４０は主被写体領域検出部である。
【００２６】
上記構成を有する本第１の実施形態の撮像装置では、ＡＷＢ処理部１０５は、ＷＢゲイン算出部１１４で算出されたＡＷＢ制御値を用いてＡＷＢ処理を行う。
【００２７】
次に、本第１の実施形態の撮像装置におけるＷＢ制御値の算出手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。この動作は、例えば、不図示のシャッターボタンの操作により、撮影準備が指示されたときに実行される。
【００２８】
まず、ステップＳ１１において、スピードライト１３８による調光が必要かどうかを判断する。ここでは、例えば、撮像装置が表示部を有する場合、表示部にスルー表示されていた、シャッターボタン操作直前の画像の明るさを測光部１３２で測光するようにしても、測光部１３２とは別に周辺光量を測光する測光回路を設けても良い。調光が必要な場合、ステップＳ１２に進み、必要でない場合にはステップＳ１５に進む。
【００２９】
ステップＳ１２において、スピードライト制御部１３６は、スピードライト１３８に撮影前発光（プレ発光）させ、調光された画像を取得する。ここでは、プレ発光をした状態で撮像素子１０１により撮影を行い、Ａ／Ｄ変換部１０３によりデジタル信号に変更された画像データが測光部１３２、色度座標変換部１１０、主被写体領域検出部に入力される。なお、測光部１３２では、ここで取得した画像データを用いて測光を行うが、このとき、図３に示すように撮像素子１０１の撮影画面内４０１を複数に分割した各測光領域４０２毎に個別に測光値を求める。
【００３０】
ステップＳ１３では、主被写体領域検出部１４０により主被写体領域を決定し、無彩色部分決定部１１２に通知する。ここでは、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データから各測光領域４０２に対応する領域毎（便宜上、測光領域と呼ぶ。）に位置する各被写体までの距離を算出し、焦点検出部１２２から送られてくるレンズの焦点距離に合致する距離の被写体を含む測光領域４０２を主被写体領域として検出する。なお、主被写体を検出する方法としては、レンズの焦点距離を用いずに、最も近くに位置する被写体を主被写体と定義するなど、これら以外にも公知の方法を用いてもよい。このように、各測光領域を単位として主被写体領域を求めることで、露光量制御に利用することができる。図３の例では、被写体４０４をこの撮影シーンにおける主被写体として決定し、主被写体領域として領域４０３を決定する。なお、図３に示す例では１つの測光領域を主被写体領域４０３としたが、１つの領域に限るものではなく、複数の測光領域であっても勿論構わない。
【００３１】
また、主被写体領域検出部１４０は、検出した主被写体４０４を含む主被写体領域４０３を測光部１３２にも通知する。測光部１３２は、本発光を行う場合に主被写体領域４０３の測光値をスピードライト制御部１３６に渡す。スピードライト制御部１３６では、主被写体領域４０３が最適な調光状態となるように、本発光時の調光量を演算する。このように制御することにより、主被写体４０４を適正な露光状態で撮影することができる。
【００３２】
スピードライト制御部１３６は、同時に、発光制御を行うことを示す信号を無彩色部分検出部１１２に送り、本撮影時にスピードライト１３８による調光制御を行うことを通知する。
【００３３】
ステップＳ１４では、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部１１２は、入力された発光制御を行うことを示す信号と、主被写体領域を示す信号の２つの信号に基づいて、各画素の色度座標値の内、主被写体領域４０３に含まれる無彩色部分のみを検出して、対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部１１４に渡す。ＷＢゲイン算出部１１４では、無彩色部分検出部１１２が検出した画像データを従来と同様の方法を用いて積分し、各色の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００３４】
一方、ステップＳ１１でスピードライト１３８による調光が必要でないと判断した場合には、ステップＳ１５において、撮影前発光（プレ発光）行わずに画像を取得する。そして、ステップＳ１６において、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部１１２は撮像画像全体の無彩色部分の色度座標値に対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部１１４に渡し、ＷＢゲイン算出部１１４では、従来と同様の方法を用いて積分して、各色の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００３５】
次に、ステップＳ１７において、ＷＢゲイン算出部１１４はステップＳ１４またはステップＳ１６のいずれかで求めた積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBに基づいて、上述した式（１）によりＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを求め、求めたＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBをＡＷＢ処理部１０５に設定する。
【００３６】
以上のように、本第１の実施形態によれば、調光撮影時のオートホワイトバランス制御値を求める場合に、本発光制御値を決めるために用いられる主被写体領域についてのみ、画像データの無彩色部分を検出してＷＢ制御値を求めることにより、撮影画面内で調光の届かない範囲の色の影響を受けずに、調光された主被写体のホワイトバランス制御結果が適正な色あいとなるように処理とすることが可能となる。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３８】
図４は、本発明の第２の実施形態における撮像装置の概略機能構成を示すブロック図である。なお、第１の実施形態で説明した図１と同様の構成には同じ参照番号を付し、説明を省略する。図１に示す構成とは、各測光領域に重み付けを行う重み付け係数決定部２４０が追加され、それに伴い、無彩色部分検出部２１２、ＷＢゲイン算出部２１４、測光部２３２の動作が変わるところが異なる。
【００３９】
以下、図４に示す構成を有する本第２の実施形態の撮像装置におけるＡＷＢ制御値の算出手順について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す処理において、図２と同様の処理には同じステップ番号を付し、一部説明を省略する。
【００４０】
まず、ステップＳ１１において、スピードライト１３８による調光が必要かどうかを判断する。調光が必要な場合、ステップＳ１２に進み、必要でない場合にはステップＳ１５に進む。
【００４１】
ステップＳ１２において、スピードライト制御部１３６は、スピードライト１３８に撮影前発光（プレ発光）させ、調光された画像を取得する。測光部２３２では得られた画像データを基にして、図３に示す各測光領域毎に測光値を求める。
【００４２】
次に、ステップＳ２１において、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部２１２は各測光領域毎に無彩色部分を検出して、対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部２１４に渡す。ＷＢゲイン算出部２１４では、無彩色部分検出部２１２が検出した画像データを従来と同様の方法を用いて各測光領域毎に積分し、各色の積分値SumR(n)、SumG1(n)、SumG2(n)、SumB(n)（但し、nは各測光領域の番号とする。）を求める。
【００４３】
次にステップＳ２２で、重み付け係数決定部２４０により主被写体領域を決定し、更にステップＳ２３で各測光領域に対する重み付け係数Wt(n)を決定する。ここでこの動作について説明する。
【００４４】
まず、上記第１の実施形態と同様にして主被写体領域を検出する。図６（ａ）に示す例では、領域５０４を主被写体とする。次に、重み付け係数決定部２４０は、主被写体５０４が位置する測光領域５０３を重み付け１．０とし、その周辺の各測光領域の測光結果に対しては、図６（ｂ）の例に示されるように、測光領域５０３から離れるほど重み付け値が小さくなるように割り当てる。なお、重み付けの方法はこれに限るものではなく、測光領域毎に各測光領域に含まれる被写体までの距離を求め、求めた距離が主被写体までの距離から離れるにつれて重み付け値が小さくなるようにするなど、公知の方法を用いても良い。また、図６に示す例では１つの測光領域を主被写体領域５０３としたが、１つの領域に限るものではなく、複数の測光領域であっても勿論構わない。
【００４５】
重み付け係数決定部２４０は、求めた重み付け係数をＷＢゲイン算出部２１４に出力すると共に、測光部２３２にも出力する。
【００４６】
測光部２３２では、各測光値に重み付け係数による重み付けを行い、重み付けした測光値をスピードライト制御部１３６に渡す。スピードライト制御部１３０では、以上のように各測光領域ごとに重み付け乗算を行なった結果の各測光値より、この撮影シーンに対して最適な調光制御量を求める。
【００４７】
スピードライト制御部１３０は、同時に、発光制御を行うことを示す信号をＷＢゲイン算出部２１４に送り、本撮影時にスピードライト１３８による調光制御を行うことを通知する。
【００４８】
ステップＳ２４では、測光領域の番号を示す変数ｉを１に初期化する。ステップＳ２５では、ｉ番目の測光領域の積分値SumR(i)、SumG1(i)、SumG2(i)、SumB(i)にその測光領域の重み付け係数Wt(i)を掛け、その値を全ての測光領域について（ステップＳ２６でＹＥＳとなるまで）、ステップＳ２７でｉを１ずつ増やしながら）順次加算することで、各色毎の重み付けした積分値の合計SumR、SumG1、SumG2、SumBを演算する。
【００４９】
一方、ステップＳ１１でスピードライト１３８による調光が必要でないと判断した場合には、撮影前発光（プレ発光）行わずに画像を取得し、取得した画像に基づいて、ステップＳ１６において、撮像画像全体の無彩色部分の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００５０】
次に、ステップＳ１７において、ＷＢゲイン算出部１１４はステップＳ２５またはステップＳ１６のいずれかで求めた積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBに基づいて、上述した式（１）によりＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを求め、求めたＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBをＡＷＢ処理部１０５に設定する。
【００５１】
以上のように、調光撮影時のオートホワイトバランス制御値を求めるために、検出した無彩色部分に対して、重み付けを行ってホワイトバランス制御値を求めることにより、主被写体を中心とした適正なホワイトバランス制御処理を実現することが可能となる。
【００５２】
以上のように、本第２の実施形態によれば、調光撮影時のオートホワイトバランスの制御値を求める場合に、主被写体の領域を中心に割り当てられた重み付け係数を用いて、各測光領域に相当する領域ごとに求めた各色成分積分値に重み付け演算を行ってから合計し、この重み付けされた各色の積分値を用いてＷＢ制御値を求める。これにより、撮影画面内の調光の届かない範囲の色の影響を相対的に減らすことができるため、調光された主被写体を中心とした付近のホワイトバランス制御結果が適正な色あいとなるように処理とすることが可能となる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。また、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）やＷＡＮ（ワイド・エリア・ネットワーク）などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。
【００５４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるホワイトバランス制御値の算出手順を示すフローチャートである。
【図３】主被写体検出動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるホワイトバランス制御値の算出手順を示すフローチャートである。
【図６】主被写体検出動作及び重み付け係数を説明する図である。
【図７】従来の撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】撮像素子上のカラーフィルターの位置と、色度座標を算出するときの画素の組み合わせの一例を示す図である。
【図９】色度座標上の黒体輻射軌跡と無彩色判定領域を表す図である。
【図１０】撮影画面内での調光範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 撮像素子
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０５ オートホワイトバランス処理部
１０７ 現像処理部
１０９ 画像データ出力部
１１０ 色度座標変換部
１１２、２１２ 無彩色部分検出部
１１４、２１４ ＷＢゲイン算出部
１２１ 撮影レンズ
１２２ 焦点検出部
１２４ レンズ制御部
１３２、２３２ 測光部
１３４ 駆動部
１３８ スピードライト
１３６ スピードライト制御部
１４０ 主被写体領域検出部
２４０ 重み付け係数決定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びホワイトバランス制御値算出方法に関し、特に、調光を行って撮影を行う場合のホワイトバランス制御値算出方法及び当該方法を適用した撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来のデジタルカメラの一構成例を示す図である。
【０００３】
図７において、不図示の撮影レンズを通過した被写体光学像は撮像素子３０１上に結像し、その光量に応じた電荷に変換される。撮像素子３０１は例えば図８に示すようなＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタにより覆われている。なお、図８に示すフィルタ配列は一般にベイヤー配列と呼ばれて、輝度信号に対する寄与度の高いＧフィルタを２画素分配置した４画素を１組として構成される。なお、後述する処理において、撮像素子の回路構成上、Ｒを含む行とＢを含む行とが異なる読み出しアンプを用いている場合を考慮して、Ｒ行のＧをＧ１、Ｂ行のＧをＧ２として、Ｇ１、Ｇ２を異なる色成分として扱うため、図８では区別して記載する。各カラーフィルタはそれぞれの色の波長帯域周辺の分光感度を持ち、各カラーフィルタに対応して設けられた光電変換素子は、各カラーフィルタを通過した帯域の光線をそれぞれ光電変換する。
【０００４】
各光電変換素子により変換された電荷は、撮像素子３０１から電気信号としてＡ／Ｄ変換部３０３に出力され、Ａ／Ｄ変換処理によりデジタル信号（画像データ）に変換される。
【０００５】
Ａ／Ｄ変換部３０３から出力されたデジタル信号は、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理部３０５に送られてゲイン補正されると同時に、色度座標変換部３１０にも送られる。
【０００６】
撮影した画像データから撮影画像に適したホワイトバランス制御値を自動で求めるオートホワイトバランスの場合、例えば以下のようにしてホワイトバランスのゲイン値（ホワイトバランス制御値）を求める。
【０００７】
まず、色度座標変換部３１０は、画像データのうち、図８に示されるように、隣接したＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの組み合わせで、Ｒ：Ｂ及び（Ｒ＋Ｂ）：（Ｇ１＋Ｇ２）を求めて、図９に示すような二次元座標上にプロットし、無彩色部分検出部３１２は、黒体輻射軌跡８０２の近傍の座標範囲８０１の枠内に位置したＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの組み合わせを無彩色の領域として判定する。そして、ＷＢゲイン算出部３１４は、判定された組み合わせの信号を各色成分毎に順次積分して各色成分の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求め、SumR：SumG1：SumG2：SumBの比がＧ成分を基準として、１：１：１：１になるようなホワイトバランス制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを次式（１）のようにして求める。
WbR =（SumG1＋SumG2）／（2×SumR）
WbG1 =（SumG1＋SumG2）／（2×SumG1）
WbG2 =（SumG1＋SumG2）／（2×SumG2）
WbB =（SumG1＋SumG2）／（2×SumB） …（１）
【０００８】
ＡＷＢ処理部３０５では、ＷＢゲイン算出部３１４において上述したようにして求められたホワイトバランス制御値をこの画像での最適な光源の色温度に対する制御値であると決定して、全画像データのうち、Ｒフィルタの画素信号に対してWbRを、Ｇ１フィルタの画素信号に対してWbG1を、Ｇ２フィルタの画素信号に対してWbG2を、Ｂフィルタの画素信号に対してWbBをそれぞれ乗算することでホワイトバランス演算処理を行う。
【０００９】
オートホワイトバランス処理された画像データは、現像処理部３０７において現像処理される。ここではホワイトバランス調整された画像データに対して、最適なガンマ特性によって最適なコントラスト特性を与えたり、色調整やシャープネス処理などを行うことで、モニタ鑑賞のための出力やプリント出力などに最適な特性の画像データに変換される。
【００１０】
現像処理部３０７で出力に最適な画像処理が行われた画像データは、画像データ出力部３０９においてファイル化されて出力される。例えば、ファイル形式をJPEGファイルに変換する場合には、画像処理されたＲＧＢデータをＹＣｒＣｂ形式に３次元マトリックス変換して付属データを添付することでＪＰＥＧファイル形式に変換する（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開平０７−１５４８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記従来例では、オートホワイトバランス処理を行うときは、撮影された全画像データから無彩色部分を検出し、検出された部分のＲ：Ｇ：Ｂを１：１：１にするゲインを求め、そのゲインをＲ、Ｇ、Ｂの各色成分ごとに乗算することで実現している。
【００１３】
上記方式によりホワイトバランス処理を行うカメラにスピードライトなどの調光装置を装着して撮影を行った場合、例えば図１０に示される撮影画面９０１において、被写体及びその周辺を定常光として元々照射している光源が、タングステン光やハロゲン光などのように色温度が約３０００Ｋほどの赤みの強い光源である場合、色温度が約５５００Ｋほどの青みの強いスピードライト光と光源色が大きく異なる。こういった撮影画面９０１において、主被写体部分９０４の露光量が適切となるように調光制御が行われた場合であっても、上記した従来の方法では調光されていない赤みの強い画像部分９０３からもホワイトバランス制御値を求める為の無彩色部を検出するため、その赤みの強い低色温度側の無彩色部もホワイトバランスの結果に影響を及ぼすことになる。その結果、調光されている高色温度側の青みの強い主被写体部分９０４やその周辺の画像部分９０２を適正にホワイトバランス補正できず、若干青みの残る補正結果となり、見苦しい画像となってしまう。
【００１４】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、調光制御されて撮影された画像において、主被写体領域のホワイトバランス補正を適切に行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、調光手段と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出手段とを有する。
【００１６】
また、本発明のホワイトバランス制御値算出方法は、調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出工程とを有する。
【００１７】
また、別の構成によれば、本発明の撮像装置は、調光手段と、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定手段と、前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出手段とを有する。
【００１８】
また、本発明のホワイトバランス制御値算出方法は、調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定工程と、前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出工程とを有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、調光制御されて撮影された画像において、主被写体領域のホワイトバランス補正を適切に行えるようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１において、１２１は焦点調節レンズを含む撮影レンズ、１０１は撮影レンズ１２１を透過した被写体光学像を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する、ＣＣＤやＭＯＳ等の撮像素子、１０３は撮像素子から出力された電気信号をデジタル信号（画像データ）に変換するＡ／Ｄ変換部、１０５はＡ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データに対して、ホワイトバランス処理を行うオートホワイトバランス（ＡＷＢ）処理部、１０７はＡＷＢ処理部１０５によりホワイトバランス処理された画像データに対して現像処理を行う現像処理部、１０９は現像処理によって生成された画像データを画像ファイル化して出力する画像データ出力部である。なお、上記各構成は、従来と同様の処理動作を行う。
【００２４】
また、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データは、色度座標変換部１１０、測光部１３２、主被写体領域検出部１４０へも出力される。色度座標変換部１１０は、入力した画像データを図９に示すような二次元座標上に変換し、無彩色部分検出部１１２は、座標範囲８０１の枠内にある無彩色の画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）を検出する。ＷＢゲイン算出部１１４は、検出された無彩色の画像データに基づいて、ＡＷＢ処理部１０５でホワイトバランス処理に用いられるホワイトバランス（ＡＷＢ）制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを算出する。
【００２５】
１２２は焦点状態を検出する焦点検出部、１２４は、焦点検出部１２４の検出結果に基づいて撮影レンズ１２１を制御するレンズ制御部、１３２は測光部、１３４は測光部１３２の測光結果に応じて撮像素子を駆動する駆動部、１３８はスピードライト、１３６は測光部１３２の測光結果に応じて、スピードライト１３８の発光を制御するスピードライト制御部である。また、１４０は主被写体領域検出部である。
【００２６】
上記構成を有する本第１の実施形態の撮像装置では、ＡＷＢ処理部１０５は、ＷＢゲイン算出部１１４で算出されたＡＷＢ制御値を用いてＡＷＢ処理を行う。
【００２７】
次に、本第１の実施形態の撮像装置におけるＷＢ制御値の算出手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。この動作は、例えば、不図示のシャッターボタンの操作により、撮影準備が指示されたときに実行される。
【００２８】
まず、ステップＳ１１において、スピードライト１３８による調光が必要かどうかを判断する。ここでは、例えば、撮像装置が表示部を有する場合、表示部にスルー表示されていた、シャッターボタン操作直前の画像の明るさを測光部１３２で測光するようにしても、測光部１３２とは別に周辺光量を測光する測光回路を設けても良い。調光が必要な場合、ステップＳ１２に進み、必要でない場合にはステップＳ１５に進む。
【００２９】
ステップＳ１２において、スピードライト制御部１３６は、スピードライト１３８に撮影前発光（プレ発光）させ、調光された画像を取得する。ここでは、プレ発光をした状態で撮像素子１０１により撮影を行い、Ａ／Ｄ変換部１０３によりデジタル信号に変更された画像データが測光部１３２、色度座標変換部１１０、主被写体領域検出部に入力される。なお、測光部１３２では、ここで取得した画像データを用いて測光を行うが、このとき、図３に示すように撮像素子１０１の撮影画面内４０１を複数に分割した各測光領域４０２毎に個別に測光値を求める。
【００３０】
ステップＳ１３では、主被写体領域検出部１４０により主被写体領域を決定し、無彩色部分決定部１１２に通知する。ここでは、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力された画像データから各測光領域４０２に対応する領域毎（便宜上、測光領域と呼ぶ。）に位置する各被写体までの距離を算出し、焦点検出部１２２から送られてくるレンズの焦点距離に合致する距離の被写体を含む測光領域４０２を主被写体領域として検出する。なお、主被写体を検出する方法としては、レンズの焦点距離を用いずに、最も近くに位置する被写体を主被写体と定義するなど、これら以外にも公知の方法を用いてもよい。このように、各測光領域を単位として主被写体領域を求めることで、露光量制御に利用することができる。図３の例では、被写体４０４をこの撮影シーンにおける主被写体として決定し、主被写体領域として領域４０３を決定する。なお、図３に示す例では１つの測光領域を主被写体領域４０３としたが、１つの領域に限るものではなく、複数の測光領域であっても勿論構わない。
【００３１】
また、主被写体領域検出部１４０は、検出した主被写体４０４を含む主被写体領域４０３を測光部１３２にも通知する。測光部１３２は、本発光を行う場合に主被写体領域４０３の測光値をスピードライト制御部１３６に渡す。スピードライト制御部１３６では、主被写体領域４０３が最適な調光状態となるように、本発光時の調光量を演算する。このように制御することにより、主被写体４０４を適正な露光状態で撮影することができる。
【００３２】
スピードライト制御部１３６は、同時に、発光制御を行うことを示す信号を無彩色部分検出部１１２に送り、本撮影時にスピードライト１３８による調光制御を行うことを通知する。
【００３３】
ステップＳ１４では、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部１１２は、入力された発光制御を行うことを示す信号と、主被写体領域を示す信号の２つの信号に基づいて、各画素の色度座標値の内、主被写体領域４０３に含まれる無彩色部分のみを検出して、対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部１１４に渡す。ＷＢゲイン算出部１１４では、無彩色部分検出部１１２が検出した画像データを従来と同様の方法を用いて積分し、各色の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００３４】
一方、ステップＳ１１でスピードライト１３８による調光が必要でないと判断した場合には、ステップＳ１５において、撮影前発光（プレ発光）行わずに画像を取得する。そして、ステップＳ１６において、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部１１２は撮像画像全体の無彩色部分の色度座標値に対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部１１４に渡し、ＷＢゲイン算出部１１４では、従来と同様の方法を用いて積分して、各色の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００３５】
次に、ステップＳ１７において、ＷＢゲイン算出部１１４はステップＳ１４またはステップＳ１６のいずれかで求めた積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBに基づいて、上述した式（１）によりＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを求め、求めたＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBをＡＷＢ処理部１０５に設定する。
【００３６】
以上のように、本第１の実施形態によれば、調光撮影時のオートホワイトバランス制御値を求める場合に、本発光制御値を決めるために用いられる主被写体領域についてのみ、画像データの無彩色部分を検出してＷＢ制御値を求めることにより、撮影画面内で調光の届かない範囲の色の影響を受けずに、調光された主被写体のホワイトバランス制御結果が適正な色あいとなるように処理とすることが可能となる。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００３８】
図４は、本発明の第２の実施形態における撮像装置の概略機能構成を示すブロック図である。なお、第１の実施形態で説明した図１と同様の構成には同じ参照番号を付し、説明を省略する。図１に示す構成とは、各測光領域に重み付けを行う重み付け係数決定部２４０が追加され、それに伴い、無彩色部分検出部２１２、ＷＢゲイン算出部２１４、測光部２３２の動作が変わるところが異なる。
【００３９】
以下、図４に示す構成を有する本第２の実施形態の撮像装置におけるＡＷＢ制御値の算出手順について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す処理において、図２と同様の処理には同じステップ番号を付し、一部説明を省略する。
【００４０】
まず、ステップＳ１１において、スピードライト１３８による調光が必要かどうかを判断する。調光が必要な場合、ステップＳ１２に進み、必要でない場合にはステップＳ１５に進む。
【００４１】
ステップＳ１２において、スピードライト制御部１３６は、スピードライト１３８に撮影前発光（プレ発光）させ、調光された画像を取得する。測光部２３２では得られた画像データを基にして、図３に示す各測光領域毎に測光値を求める。
【００４２】
次に、ステップＳ２１において、色度座標変換部１１０はＡ／Ｄ変換部１０３から入力される画像データを各画素毎に色度座標値に変換し、無彩色部分検出部２１２は各測光領域毎に無彩色部分を検出して、対応する画像データ（Ｒ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ）をＷＢゲイン算出部２１４に渡す。ＷＢゲイン算出部２１４では、無彩色部分検出部２１２が検出した画像データを従来と同様の方法を用いて各測光領域毎に積分し、各色の積分値SumR(n)、SumG1(n)、SumG2(n)、SumB(n)（但し、nは各測光領域の番号とする。）を求める。
【００４３】
次にステップＳ２２で、重み付け係数決定部２４０により主被写体領域を決定し、更にステップＳ２３で各測光領域に対する重み付け係数Wt(n)を決定する。ここでこの動作について説明する。
【００４４】
まず、上記第１の実施形態と同様にして主被写体領域を検出する。図６（ａ）に示す例では、領域５０４を主被写体とする。次に、重み付け係数決定部２４０は、主被写体５０４が位置する測光領域５０３を重み付け１．０とし、その周辺の各測光領域の測光結果に対しては、図６（ｂ）の例に示されるように、測光領域５０３から離れるほど重み付け値が小さくなるように割り当てる。なお、重み付けの方法はこれに限るものではなく、測光領域毎に各測光領域に含まれる被写体までの距離を求め、求めた距離が主被写体までの距離から離れるにつれて重み付け値が小さくなるようにするなど、公知の方法を用いても良い。また、図６に示す例では１つの測光領域を主被写体領域５０３としたが、１つの領域に限るものではなく、複数の測光領域であっても勿論構わない。
【００４５】
重み付け係数決定部２４０は、求めた重み付け係数をＷＢゲイン算出部２１４に出力すると共に、測光部２３２にも出力する。
【００４６】
測光部２３２では、各測光値に重み付け係数による重み付けを行い、重み付けした測光値をスピードライト制御部１３６に渡す。スピードライト制御部１３０では、以上のように各測光領域ごとに重み付け乗算を行なった結果の各測光値より、この撮影シーンに対して最適な調光制御量を求める。
【００４７】
スピードライト制御部１３０は、同時に、発光制御を行うことを示す信号をＷＢゲイン算出部２１４に送り、本撮影時にスピードライト１３８による調光制御を行うことを通知する。
【００４８】
ステップＳ２４では、測光領域の番号を示す変数ｉを１に初期化する。ステップＳ２５では、ｉ番目の測光領域の積分値SumR(i)、SumG1(i)、SumG2(i)、SumB(i)にその測光領域の重み付け係数Wt(i)を掛け、その値を全ての測光領域について（ステップＳ２６でＹＥＳとなるまで）、ステップＳ２７でｉを１ずつ増やしながら）順次加算することで、各色毎の重み付けした積分値の合計SumR、SumG1、SumG2、SumBを演算する。
【００４９】
一方、ステップＳ１１でスピードライト１３８による調光が必要でないと判断した場合には、撮影前発光（プレ発光）行わずに画像を取得し、取得した画像に基づいて、ステップＳ１６において、撮像画像全体の無彩色部分の積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBを求める。
【００５０】
次に、ステップＳ１７において、ＷＢゲイン算出部１１４はステップＳ２５またはステップＳ１６のいずれかで求めた積分値SumR、SumG1、SumG2、SumBに基づいて、上述した式（１）によりＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBを求め、求めたＷＢ制御値WbR、WbG1、WbG2、WbBをＡＷＢ処理部１０５に設定する。
【００５１】
以上のように、調光撮影時のオートホワイトバランス制御値を求めるために、検出した無彩色部分に対して、重み付けを行ってホワイトバランス制御値を求めることにより、主被写体を中心とした適正なホワイトバランス制御処理を実現することが可能となる。
【００５２】
以上のように、本第２の実施形態によれば、調光撮影時のオートホワイトバランスの制御値を求める場合に、主被写体の領域を中心に割り当てられた重み付け係数を用いて、各測光領域に相当する領域ごとに求めた各色成分積分値に重み付け演算を行ってから合計し、この重み付けされた各色の積分値を用いてＷＢ制御値を求める。これにより、撮影画面内の調光の届かない範囲の色の影響を相対的に減らすことができるため、調光された主被写体を中心とした付近のホワイトバランス制御結果が適正な色あいとなるように処理とすることが可能となる。
【００５３】
＜他の実施形態＞
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。また、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）やＷＡＮ（ワイド・エリア・ネットワーク）などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。
【００５４】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるホワイトバランス制御値の算出手順を示すフローチャートである。
【図３】主被写体検出動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるホワイトバランス制御値の算出手順を示すフローチャートである。
【図６】主被写体検出動作及び重み付け係数を説明する図である。
【図７】従来の撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図８】撮像素子上のカラーフィルターの位置と、色度座標を算出するときの画素の組み合わせの一例を示す図である。
【図９】色度座標上の黒体輻射軌跡と無彩色判定領域を表す図である。
【図１０】撮影画面内での調光範囲を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１ 撮像素子
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０５ オートホワイトバランス処理部
１０７ 現像処理部
１０９ 画像データ出力部
１１０ 色度座標変換部
１１２、２１２ 無彩色部分検出部
１１４、２１４ ＷＢゲイン算出部
１２１ 撮影レンズ
１２２ 焦点検出部
１２４ レンズ制御部
１３２、２３２ 測光部
１３４ 駆動部
１３８ スピードライト
１３６ スピードライト制御部
１４０ 主被写体領域検出部
２４０ 重み付け係数決定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調光手段と、
入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、
前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、
前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記検出された無彩色部分に対応する部分画像データを各色毎に合計し、得られた各色毎の和が同じ比率となる係数をホワイトバランス制御値として算出す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】
調光手段と、
入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、
前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、
前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定手段と、
前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記重み付けされた部分画像データを各色毎に合計し、得られた各色毎の和が同じ比率となる係数をホワイトバランス制御値として算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記主被写体領域の露光状態が適切となるように調光手段を制御する調光制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記算出手段により算出されたホワイトバランス制御値を用いてホワイトバランス補正を行うホワイトバランス処理手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記主被写体領域決定手段は、前記画像データに基づいて最も近くにある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
焦点検出手段を更に有し、
前記主被写体領域決定手段は、合焦点にある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、
調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、
前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出工程と
を有することを特徴とするホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１０】
前記算出工程は、
前記検出された無彩色部分に対応する部分画像データを各色毎に合計する工程と、
得られた各色毎の和が同じ比率となる係数を算出する工程とを有し、
前記算出した係数をホワイトバランス制御値とすることを特徴とする請求項９に記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１１】
調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、
調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、
前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定工程と、
前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出工程と
を有することを特徴とするホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１２】
前記算出工程は、
前記重み付けされた部分画像データを各色毎に合計する工程と、
得られた各色毎の和が同じ比率となる係数を算出する工程とを有し、
前記算出した係数をホワイトバランス制御値とすることを特徴とする請求項１１に記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１３】
前記主被写体領域決定工程では、前記画像データに基づいて最も近くにある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１４】
焦点検出工程を更に有し、
前記主被写体領域決定工程では、合焦点にある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法を実現するためのプログラムコードを有することを特徴とする情報処理装置が実行可能なプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報処理装置が読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１】
調光手段と、
入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、
前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、
前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記検出された無彩色部分に対応する部分画像データを各色毎に合計し、得られた各色毎の和が同じ比率となる係数をホワイトバランス制御値として算出す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】
調光手段と、
入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像手段と、
前記調光手段により調光を行って前記撮像手段で撮像した前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定手段と、
前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定手段と、
前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記算出手段は、前記重み付けされた部分画像データを各色毎に合計し、得られた各色毎の和が同じ比率となる係数をホワイトバランス制御値として算出することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記主被写体領域の露光状態が適切となるように調光手段を制御する調光制御手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記算出手段により算出されたホワイトバランス制御値を用いてホワイトバランス補正を行うホワイトバランス処理手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記主被写体領域決定手段は、前記画像データに基づいて最も近くにある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
焦点検出手段を更に有し、
前記主被写体領域決定手段は、合焦点にある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、
調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、
前記画像データから、前記主被写体領域内の無彩色部分を検出し、当該無彩色部分に対応する部分画像データに基づいて、ホワイトバランス制御値を算出する算出工程と
を有することを特徴とするホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１０】
前記算出工程は、
前記検出された無彩色部分に対応する部分画像データを各色毎に合計する工程と、
得られた各色毎の和が同じ比率となる係数を算出する工程とを有し、
前記算出した係数をホワイトバランス制御値とすることを特徴とする請求項９に記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１１】
調光手段による調光が必要かどうか判定する判定工程と、
調光が必要な場合に、前記調光手段により調光を行い、入射した被写体光学像を電気信号に変換し、画像データを出力する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された前記画像データにおいて、主被写体を含む主被写体領域を決定する主被写体領域決定工程と、
前記画像データを複数の領域に分割し、前記主被写体領域の重み付けが最も重くなるように、前記複数の分割領域それぞれに対して、重み付け係数を割り当てる重み付け係数決定工程と、
前記画像データの前記複数の分割領域それぞれについて無彩色部分を検出し、検出された各無彩色部分に対応する部分画像データに対して、該各無彩色部分が属する分割領域に割り当てられた重み付け係数により重み付けをし、得られた値に基づいてホワイトバランス制御値を算出する算出工程と
を有することを特徴とするホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１２】
前記算出工程は、
前記重み付けされた部分画像データを各色毎に合計する工程と、
得られた各色毎の和が同じ比率となる係数を算出する工程とを有し、
前記算出した係数をホワイトバランス制御値とすることを特徴とする請求項１１に記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１３】
前記主被写体領域決定工程では、前記画像データに基づいて最も近くにある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１４】
焦点検出工程を更に有し、
前記主被写体領域決定工程では、合焦点にある被写体を主被写体として決定することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法。
【請求項１５】
請求項９乃至１４のいずれかに記載のホワイトバランス制御値算出方法を実現するためのプログラムコードを有することを特徴とする情報処理装置が実行可能なプログラム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報処理装置が読み取り可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−４２１６８（Ｐ２００６−４２１６８Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２１９５２（Ｐ２００４−２２１９５２）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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