JPH09307922A

JPH09307922A - 色信号処理回路

Info

Publication number: JPH09307922A
Application number: JP8122902A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Taura; 義弘田浦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｒ，Ｇ，Ｂの原色信号を積分値データとして
用いる場合は、ソフトウェア、ハードウェア共に負担が
大きくなり、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号を積分値データ
として用いる場合は、精度の高い制御を行うことができ
なかった。【解決手段】フィードバック制御方式のホワイトバラ
ンス機能を備えた色信号処理回路において、Ｒ−Ｇ，Ｂ
−Ｇの各色差信号をフィールドごとに積分して得られる
Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各積分値データを、コントローラ８に
おいて、加算器８２で加算してＲ＋Ｂ−２Ｇに変換する
とともに、減算器８３で減算してＲ−Ｂに変換し、さら
にゲイン設定回路８４でＲゲインおよびＢゲインを設定
し、これらゲイン情報に基づいてホワイトバランスをと
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、色信号処理回路に
関し、特にＣＣＤなどを用いた固体撮像素子システムに
おいて、フィードバック制御で自動的にホワイトバラン
スをとるオートホワイトバランス機能を持つ色信号処理
回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホワイトバランスとは、例えば固体撮像
素子システムにおいて、光源の色温度が変化した場合
に、図１０に示すように、色温度の変化に応じて白色が
黒体放射カーブ（黒体軌跡）に沿って移動し、色が付い
て見える白色（例えば、低い色温度の場合は赤っぽくな
り、高い色温度の場合は青っぽくなる）を無彩色の白に
合わせることである。ここに、色温度とは、テスト光源
と同じ色度を持った黒体の温度（°Ｋ）を言う。また、
図１０において、原点が無彩色の白となる。

【０００３】このホワイトバランスをとる操作では、画
面の色をすべて足し合わせると白になるという考えから
色信号について積分を行う。従来の色信号処理回路にお
いては、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色信号を
積分（検波）し、この積分値データに基づいてホワイト
バランスを合わせたり、Ｒ−Ｙ（赤−輝度），Ｂ−Ｙ
（青−輝度）の各色差信号を積分し、この積分値データ
に基づいてホワイトバランスを合わせる操作を行ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｒ，
Ｇ，Ｂの原色信号を積分値データとして用いる前者の色
信号処理回路の場合には、色々なデータ形式に変換し易
いものの、そのための処理でソフトウェアの容量が増え
ることになるとともに、積分値データが３組あるためデ
ータ量も多く、それに伴い積分回路も３個必要となり、
ハードウェアの負担も大きくなるという問題があった。
一方、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号を積分値データとして
用いる後者の色信号処理回路の場合には、色温度変化に
よる白色の軌跡（図８の黒体放射カーブ）を考慮できな
いため、精度の高い制御を行うことができないという問
題があった。

【０００５】また、フィードフォワード制御方式のホワ
イトバランス機能において、Ｙ（輝度信号）およびＣ
ｒ，Ｃｂ（色差信号）を積分し、その積分値データに基
づいてホワイトバランスを合わせる色信号処理回路も知
られているが、この場合も積分値データが３組となるた
め、データ量が多くかつ積分回路も多くなるという問題
があった。しかも、積分値データからのデータ変換処理
のためのソフトウェアの負担も大きいという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、ハードウェア、ソフ
トウェア共に負担が少なく、しかも被写体（または、光
源）の色温度変化に対して精度の高い制御を行うことが
可能な色信号処理回路を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による色信号処理
回路は、フィードバック制御方式を採用し、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の原色信号の相互間のゲイン調整を行うホワイトバラン
スアンプと、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各色差信号のフィールド
ごとの積分値を得る積分回路と、各色差信号の積分値を
加減算処理にてＲ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの信号に変換し、
このＲ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの信号に基づいてホワイトバ
ランスアンプのゲインをコントロールするコントローラ
とを備えた構成となっている。

【０００８】上記構成の色信号処理回路において、Ｒ−
Ｇ，Ｂ−Ｇの各色差信号のフィールドごとの積分値デー
タを得、これら積分値データをＲ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの
信号に変換する。そして、Ｒ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇという
２軸に対してフィードバック制御でホワイトバランスを
とる。Ｒ−Ｂは、被写体（または、光源）の色温度変化
に対して、白色が変化する軌跡（黒体放射カーブ）に近
い。Ｒ＋Ｂ−２Ｇは、被写体が蛍光灯下にある場合（ま
たは、光源が蛍光灯の場合）に、白色が変化する方向で
ある。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明が適
用される固体撮像素子システムの構成を示すブロック図
である。

【００１０】図１において、レンズ１は被写体（図示せ
ず）の画像を固体撮像素子２の撮像面上に投写する。固
体撮像素子２は例えばＣＣＤからなり、レンズ１を通っ
てきた画像を電気信号に変換し、プリアンプ３に供給す
る。プリアンプ３は、固体撮像素子２の出力信号をサン
プルホールドして必要なデータを取り出すとともに、適
正なレベルに合わせるためにゲインコントロールを行
う。このプリアンプ３の出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路４
でアナログ信号からディジタル信号に変換された後、デ
ィジタル信号処理回路５に供給される。

【００１１】ディジタル信号処理回路５は、Ａ／Ｄ変換
回路４からのディジタル入力信号をＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）の原色信号（以下、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号と
称する）に分離する原色分離回路５１と、Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号の相互間のゲインを調整することによってホワイトバ
ランスをとるホワイトバランスアンプ５２Ｒ，５２Ｇ，
５２Ｂと、忠実な色再現のためのガンマ（γ）補正を行
うγ補正回路５３などから構成されている。ここに、ホ
ワイトバランスをとる（合わせる）とは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信
号の比率を等しくすることである。なお、本例では、Ａ
／Ｄ変換回路４をディジタル信号処理回路５の前段に配
置したが、当該処理回路５内に設けるようにしても良
い。

【００１２】このディジタル信号処理回路５において、
ホワイトバランスを調整するに当たっては、Ｒ×Ｒゲイン＝Ｇ×Ｇゲイン＝Ｂ×Ｂゲインすなわち、Ｒ×Ｒゲイン−Ｇ×Ｇゲイン＝Ｂ×Ｂゲイン−Ｇ×Ｇゲ
イン＝０なる関係式が成り立つように、ホワイトバランスアンプ
５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂの各ゲインを操作する。本例で
は、ホワイトバランスアンプ５２Ｇのゲインを固定と
し、Ｇ信号を基準として他の２つのホワイトバランスア
ンプ５２Ｒ，５２Ｂの各ゲインをコントロールすること
によって、ホワイトバランスの調整が行われる。したが
って、Ｇ信号に対するホワイトバランスアンプ５２Ｇを
省略することも可能である。

【００１３】ホワイトバランス調整後のＲ，Ｇ，Ｂ信号
は、γ補正などの信号処理が行われた後、図示せぬ輝度
（Ｙ）信号と合わされて映像信号となり、さらにＤ／Ａ
変換回路６でディジタル信号からアナログ信号に変換さ
れて出力される。なお、Ｄ／Ａ変換回路６についても、
Ａ／Ｄ変換回路４の場合と同様に、ディジタル信号処理
回路５内に配置するようにしても良い。ホワイトバラン
スアンプ５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを経たＲ，Ｇ，Ｂ信号
は、オプティカルディテクタ（ＯＰＤ）７にも供給され
る。

【００１４】オプティカルディテクタ７の回路構成の一
例を図２に示す。同図において、オプティカルディテク
タ７は、Ｒ信号からＧ信号を減算する減算器７１と、Ｂ
信号からＧ信号を減算する減算器７２と、減算器７１，
７２の各出力信号である色差信号、即ちＲ−Ｇ信号およ
びＢ−Ｇ信号をフィールドごとに積分する積分回路７３
とを含んだ回路構成となっている。

【００１５】積分回路７３は、図３に示すように、輝度
レベルに基づく積分スライスレベルによって高輝度部と
通常輝度部とに分けられた異なる積分範囲を持ち、高輝
度部では積分スライスレベルよりも高い輝度のデータ
（Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇ）のみを積分し、通常輝度部では積分
スライスレベルよりも低い輝度のデータ（Ｒ−Ｇ，Ｂ−
Ｇ）のみを積分する。ただし、輝度が極端に高い場合は
飽和しているものと判断し、高輝度リミッタ以上のデー
タについては積分しない。また、輝度が低すぎるデータ
はノイズとみなし、低輝度リミッタ以下のデータについ
ても積分を行わない。

【００１６】このように、オプティカルディテクタ７で
は、特殊な条件（例えば、全面単色などの条件）の場合
にホワイトバランス処理が誤動作しないように、様々な
リミッタや特殊な処理が施される。そして、フィールド
ごとに高輝度部／通常輝度部の異なる積分範囲で積分し
て得られた積分値データ（Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇ）は、次段の
コントローラ８に供給される。なお、本例では、Ｒ，
Ｇ，Ｂ信号から色差信号Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇを生成し、しか
る後この色差信号Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇを積分するとしたが、
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を先ず積分し、しかる後この積分した
Ｒ，Ｇ，Ｂ信号から色差信号Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇを生成する
ように構成することも可能である。

【００１７】コントローラ８は、例えばマイクロコンピ
ュータによって構成されている。このコントローラ８の
機能ブロックの一例を図４に示す。同図において、コン
トローラ８は、オプティカルディテクタ７から供給され
る高輝度部の積分値データ（Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇ）と通常輝
度部の積分値データ（Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇ）とを比較し、０
に近い方の積分値データを出力する比較回路８１と、こ
の比較回路８１で選択されたＲ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各積分値
データを加算してＲ＋Ｂ−２Ｂのデータを出力する加算
器８２と、Ｒ−Ｇの積分値データからＢ−Ｇの積分値デ
ータを減算してＲ−Ｂのデータを出力する減算器８３
と、Ｒ＋Ｂ−２Ｂ，Ｒ−Ｂの各データに基づいてＲ信号
およびＢ信号の各ゲインを設定するゲイン設定回路８４
の各機能を備え、これらの機能をソフトウェアによって
実行する。

【００１８】このように、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各色差信号
を積分して得られる各積分値データを、コントローラ８
において、加減算処理にてＲ＋Ｂ−２Ｂ，Ｒ−Ｂの各デ
ータに変換することにより、加算および減算という簡単
な演算処理だけでデータ変換できるため、ソフトウェア
の負担を軽減することができる。なお、本例では、Ｒ＋
Ｂ−２Ｂ，Ｒ−Ｂの各データの算出を、マイクロコンピ
ュータからなるコントローラ８において、ソフトウェア
にて行うとしたが、コントローラ８の比較回路８１、加
算器８２、減算器８３およびゲイン設定回路８４の各機
能をハードウェアで構成することも可能であり、この場
合にはハードウェアの負担を軽減できることになる。

【００１９】コントローラ８において、Ｒ＋Ｂ−２Ｂ，
Ｒ−Ｂの各データに基づいて設定されたＲゲイン情報お
よびＢゲイン情報は、ディジタル信号処理回路５のホワ
イトバランスアンプ５２Ｒ，５２Ｂにフィードバックさ
れる。すなわち、コントローラ８は、Ｒ＋Ｂ−２Ｂ，Ｒ
−Ｂの各データに基づいて、ソフトウェアによってホワ
イトバランスを合わせる処理を行うとともに、ホワイト
バランスゲインとオプティカルディテクタ７からの評価
値データからホワイトバランスが合っている状態の色温
度とその後どのように変化したかを判定し、ホワイトバ
ランスをとる範囲を制限する引き込み制限枠の大きさ
を、光源の色温度変化に対応して変化させる処理を行
う。

【００２０】ホワイトバランスを合わせるには、先ず、
高輝度部、通常輝度部のそれぞれの積分値データを比較
し、原点（Ｒ−Ｇ＝０，Ｂ−Ｇ＝０）、即ち０に近い方
を採用する。図５に示す例の場合は、高輝度部の積分値
データの方が通常輝度部の積分値データよりも０に近い
ので、高輝度部の積分値データを採用する。そして、評
価値データがどの座標位置にあるかを判定し、引き込み
制限枠内であれば、その座標位置（象限、または軸上）
によりホワイトバランスゲインを操作し、原点（Ｒ−Ｇ
＝０，Ｂ−Ｇ＝０）に近付ける。

【００２１】本例の場合は、Ｒゲインを下げ、Ｂゲイン
を上げる操作を行う。そして、求めたＲゲイン、Ｂゲイ
ンをディジタル信号処理回路５内のホワイトバランスバ
ランスアンプ５２Ｒ，５２Ｂに反映させる。評価値デー
タが引き込み制限枠外の場合は、ホワイトバランスを合
わせる操作を行わない。なお、引き込み制限枠を設定し
ているのは、本来白色でないものまで引き込んでしまう
ような誤動作を防ぐためである。

【００２２】以下、コントローラ８において、Ｒ＋Ｂ−
２Ｇ，Ｒ−Ｂの各データに基づいて実行されるホワイト
バランスを合わせるための具体的な操作の手順につい
て、図６のフローチャートにしたがって説明する。

【００２３】先ず、オプティカルディテクタ（ＯＰＤ）
７から評価値データ、即ちＲ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各積分値デ
ータを取り込み（ステップＳ１）、この取り込んだ積分
値データが輝度レベルの低いデータ（例えば、全面青、
全面赤の被写体）であるか否かを判定する（ステップＳ
２）。そして、評価値データが輝度レベルの低いデータ
であれば、本処理を終了する。評価値データが輝度レベ
ルの低いデータでなければ、そのデータが適正範囲外で
あるか否か、即ち積分値データが低すぎる、あるいは高
すぎる場合の判定を行う（ステップＳ３）。

【００２４】評価値データが適正範囲外であれば、本処
理を終了する。評価値データが適正範囲内であれば、高
輝度部、通常輝度部で積分したそれぞれのＲ−Ｇ，Ｂ−
Ｇの積分値データを比較し、０に近い方のデータを採用
する（ステップＳ４）。そして、採用した方の積分値デ
ータを用いて加算、減算を行うことにより、Ｒ−Ｇ，Ｂ
−Ｇの積分値データをＲ＋Ｂ−２Ｇ，Ｒ−Ｂのデータに
変換する（ステップＳ５）。次に、Ｒ＋Ｂ−２Ｇの符号
を判定し（ステップＳ６）、続いてＲ−Ｂの符号を判定
する（ステップＳ７）。この符号判定により、Ｒ−Ｂ，
Ｒ＋Ｂ−２Ｇの座標軸において、データがどこにあるか
を判定する。

【００２５】次に、データが引き込み制限枠内にあるか
否かを判断する（ステップＳ８）。データが引き込み制
限枠外であれば、本処理を終了する。一方、データが引
き込み制限枠内にあれば、ディジタル信号処理回路５内
のホワイトバランスアンプ５２Ｒ，５２Ｂの各ゲインを
コントロールすることによってホワイトバランスをとる
引き込み操作を行う（ステップＳ９）。そして、ホワイ
トバランスゲインと積分範囲をディジタル信号処理回路
５に戻し、一連の処理を終了する。

【００２６】ここで、引き込み制限枠、不感帯および収
束点と引き込みのためのゲイン操作について、図７を用
いて説明する。なお、不感帯を設けてあるのは、完全に
０にならない（原点に収束しない）場合に発振してしま
うことを防ぐためである。図７において、データが第１
象限にある場合はホワイトバランスアンプ５２Ｒのゲイ
ン（Ｒゲイン）を下げ、第２象限にある場合はホワイト
バランスアンプ５２Ｂのゲイン（Ｂゲイン）を上げ、第
３象限にある場合はＲゲインを上げ、第４象限にある場
合はＢゲインを下げる。

【００２７】また、データがＲ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの各
軸上にある場合は、ＲゲインおよびＢゲインを同時に操
作する。すなわち、データがＲ＋Ｂ−２Ｇ＞０でかつＲ
＋Ｂ−２Ｇ軸上にある場合は、Ｒゲイン、Ｂゲインを共
に下げる。データがＲ＋Ｂ−２Ｇ＜０でかつＲ＋Ｂ−２
Ｇ軸上にある場合は、Ｒゲイン、Ｂゲインを共に上げ
る。データがＲ−Ｂ＞０でかつＲ−Ｂ軸上にある場合
は、Ｒゲインを下げかつＢゲインを上げる。データがＲ
−Ｂ＜０でかつＲ−Ｂ軸上にある場合は、Ｒゲインを上
げかつＢゲインを下げる。

【００２８】次に、色温度変化に合わせた引き込み制限
枠の縮小・拡大の実例について、図８に基づいて説明す
る。なお、図８中、破線の枠が初期設定の基準の引き込
み制限枠、細い実線の枠が収束後の引き込み制限枠、太
い実線が縮小・拡大した引き込み制限枠をそれぞれ示し
ている。

【００２９】先ず、Ｒゲインが小、Ｂゲインが大、評価
値データ（Ｒ−Ｂ）がマイナスで引き込み制限枠外の場
合（ａ）について説明する。ある基準の色温度におい
て、ホワイトバランスがとれている状態から、基準の引
き込み制限枠（破線の枠）内で低色温度へ変化すると、
破線で示す座標の原点の白が、実線で示す座標の原点に
収束する。この状態から、次に高色温度に変化し、収束
後の引き込み制限枠（細い実線の枠）外になると、この
ままでは、ホワイトバランスがとられない。

【００３０】ところが、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）
は、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）外になっ
ているものの、基準の引き込み制限枠（破線の枠）内で
あることから、ホワイトバランスがとられるべきもので
ある。そこで、収束後の引き込み制限枠を、太い実線の
枠で示すように、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）を取り
込む範囲まで高色温度側に拡大する処理を行う。これに
より、前回低色温度で収束し、今回高色温度側に変化
し、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）外となっ
た場合であっても、基準の引き込み制限枠（破線の枠）
内である限り、ホワイトバランスの操作が行われる。

【００３１】次に、Ｒゲインが大、Ｂゲインが小、評価
値データ（Ｒ−Ｂ）がマイナスで引き込み制限枠内の場
合（ｂ）について説明する。ある基準の色温度におい
て、ホワイトバランスがとれている状態から、基準の引
き込み制限枠（破線の枠）内で高色温度へ変化すると、
破線で示す座標の原点の白が、実線で示す座標の原点に
収束する。この状態から、さらに高色温度に変化した場
合、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）内であれ
ば、そのままホワイトバランスがとられることになる。

【００３２】ところが、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）
は、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）内になっ
ているものの、基準の引き込み制限枠（破線の枠）外で
あることから、ホワイトバランスがとられてはいけない
ものである。そこで、収束後の引き込み制限枠（細い実
線の枠）を、太い実線の枠で示すように、今回の評価値
データ（Ｒ−Ｂ）を取り込まない範囲まで低色温度側に
縮小する処理を行う。これにより、前回高色温度で収束
し、さらに高色温度側に変化し、収束後の引き込み制限
枠（細い実線の枠）内となった場合であっても、基準の
引き込み制限枠（破線の枠）外である限り、ホワイトバ
ランスの操作が行われない。

【００３３】次に、Ｒゲインが小、Ｂゲインが大、評価
値データ（Ｒ−Ｂ）がプラスで引き込み制限枠内の場合
（ｃ）について説明する。ある基準の色温度において、
ホワイトバランスがとれている状態から、基準の引き込
み制限枠（破線の枠）内で低色温度へ変化すると、破線
で示す座標の原点の白が、実線で示す座標の原点に収束
する。この状態から、さらに低色温度に変化した場合、
収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）内であれば、
そのままホワイトバランスがとられることになる。

【００３４】ところが、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）
は、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）内になっ
ているものの、基準の引き込み制限枠（破線の枠）外で
あることから、ホワイトバランスがとられてはいけない
ものである。そこで、収束後の引き込み制限枠（細い実
線の枠）を、太い実線の枠で示すように、今回の評価値
データ（Ｒ−Ｂ）を取り込まない範囲まで高色温度側に
縮小する処理を行う。これにより、前回低色温度で収束
し、さらに際色温度側に変化し、収束後の引き込み制限
枠（細い実線の枠）内となった場合であっても、基準の
引き込み制限枠（破線の枠）外である限り、ホワイトバ
ランスの操作が行われない。

【００３５】次に、Ｒゲインが大、Ｂゲインが小、評価
値データ（Ｒ−Ｂ）がプラスで引き込み制限枠外の場合
（ｄ）について説明する。ある基準の色温度において、
ホワイトバランスがとれている状態から、基準の引き込
み制限枠（破線の枠）内で高色温度へ変化すると、破線
で示す座標の原点の白が、実線で示す座標の原点に収束
する。この状態から、次に低色温度に変化し、収束後の
引き込み制限枠（細い実線の枠）外になると、このまま
では、ホワイトバランスがとられない。

【００３６】ところが、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）
は、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）外になっ
ているものの、基準の引き込み制限枠（破線の枠）内で
あることから、ホワイトバランスがとられるべきもので
ある。そこで、収束後の引き込み制限枠を、太い実線の
枠で示すように、今回の評価値データ（Ｒ−Ｂ）を取り
込む範囲まで低色温度側に拡大する処理を行う。これに
より、前回高色温度で収束し、今回低色温度側に変化
し、収束後の引き込み制限枠（細い実線の枠）外となっ
た場合であっても、基準の引き込み制限枠（破線の枠）
内である限り、ホワイトバランスの操作が行われる。

【００３７】上述したように、固体撮像素子システムに
おける色信号処理回路において、フィードバック制御で
自動的にホワイトバランスをとる操作を行う際に、光源
の色温度がどのように変化したかを判別し、収束時の光
源の色温度と、変化した後の光源の色温度とに合わせて
引き込み制限枠の大きさを変化させることにより、もと
もと設定した基準の引き込み制限枠から外れないような
制御ができる。

【００３８】すなわち、ある色温度の光源下においてホ
ワイトバランスをとった後、次に色温度が変化した場合
に、基準の引き込み制限枠内であって白に合わせる色温
度であればホワイトバランスをとり、そうでないものは
とらないように、誤動作のないホワイトバランスをとる
操作を行うことができる。

【００３９】また、様々な色を含む映像の色をすべて足
し合わせると白色になるという考え方からＲ−Ｇ，Ｂ−
Ｇの色差信号を積分するとともに、その積分範囲として
高輝度部と通常輝度部の２通り設定し、被写体の条件に
より、輝度の高いものか通常輝度のものかどちらがより
白色に近いかを判定し、白色に近い方の積分値データに
基づいてホワイトバランスのゲインコントロールを行う
ことで、より精度の高いオートホワイトバランスを実現
できる。

【００４０】特に、輝度別積分の高輝度部と通常輝度部
のどちらのデータを採用するかを判断する際に、Ｒ−
Ｇ，Ｂ−Ｇの各データをパラメータとして用いるように
したことで、乗算、除算の演算処理を行わなくて済むた
め、ハードウェア、ソフトウェアの負担を軽減できる。
なお、本例では、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの色差信号を積分する
としたが、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの色差信号を積分し、その積
分値データを用いることも可能である。

【００４１】また、ホワイトバランスを合わせる際に、
Ｒ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの各データを用いるようにしたこ
とにより、Ｒ−Ｂが被写体（または、光源）の色温度に
対して白色が変化する軌跡（黒体放射カーブ）に近いた
め精度の良い制御を行え、またＲ＋Ｂ−２Ｇが被写体が
蛍光灯下にある場合（または、光源が蛍光灯の場合）に
白色が変化する方向であるため、Ｒ−Ｂと同様に精度の
良い制御を行える。しかも、非線形回路であるγ補正回
路５３を通過する前のＲ，Ｇ，Ｂ信号を用いてゲイン情
報を得ているため、色ずれの心配もない。

【００４２】図９は、Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙ軸上でのＲ−Ｂ，
Ｒ＋Ｂ−２Ｇおよび黒体放射カーブ（シミュレーショ
ン）を示す座標系である。同図から明らかなように、太
い実線で示す黒体放射カーブとＲ−Ｂがほぼ一致してい
ることがわかる。したがって、Ｒ−Ｂの値で引き込み制
限枠を設定し、この引き込み制限枠を軸に沿って動かす
ように制御を行えば、容易に色温度変化による白を無彩
色の白に合わせることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィードバック制御方式のホワイトバランス機能を備え
た色信号処理回路において、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各色差信
号のフィールドごとの積分値データを得、これら積分値
データを加減算処理にてＲ−Ｂ信号およびＲ＋Ｂ−２Ｇ
信号に変換し、これら信号に基づいてホワイトバランス
をとるようにしたことにより、簡単な加減算処理で済
み、除算・乗算処理が不要であるため、ハードウェア、
ソフトウェア共に負担が少なく、しかも被写体（また
は、光源）の色温度変化に対して精度の高い制御を行う
ことができる。したがって、オートホワイトバランスを
持つ民生用、業務用、産業機器用カメラに適用した場合
に、画質向上に寄与できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される固体撮像素子システムの構
成を示すブロック図である。

【図２】オプティカルディテクタの一例の回路ブロック
図である。

【図３】積分回路での積分範囲を示す図である。

【図４】コントローラの一例の機能ブロック図である。

【図５】ホワイトバランス操作の一例を示す概念図であ
る。

【図６】ホワイトバランスの処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図７】引き込みのためのゲイン操作の概念図である。

【図８】色温度変化に合わせた引き込み制限枠の縮小・
拡大の実例を示す図である。

【図９】Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙの座標系を示す図である。

【図１０】引き込み制限枠を示す図である。

【符号の説明】

２固体撮像素子４Ａ／Ｄ変換回路５ディ
ジタル信号処理回路６Ｄ／Ａ変換回路７オプティカルディテクタ
８コントローラ５１原色分離回路５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂホワ
イトバランスアンプ５３ γ（ガンマ）補正回路７１，７２，８３減
算器７３積分回路８１比較回路８２加算器８４ゲイン設定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フィードバック制御によって自動的にホ
ワイトバランスをとる処理を行う色信号処理回路であっ
て、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の原色信号の相互間のゲ
イン調整を行うホワイトバランスアンプと、Ｒ−Ｇ，Ｂ−Ｇの各色差信号のフィールドごとの積分値
を得る積分回路と、前記積分回路で得られた各色差信号の積分値を加減算処
理にてＲ−Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの信号に変換し、このＲ−
Ｂ，Ｒ＋Ｂ−２Ｇの信号に基づいて前記ホワイトバラン
スアンプのゲインをコントロールするコントローラとを
備えたことを特徴とする色信号処理回路。