JPH11205806A - ホワイトバランス制御装置 - Google Patents
ホワイトバランス制御装置Info
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- JPH11205806A JPH11205806A JP10007992A JP799298A JPH11205806A JP H11205806 A JPH11205806 A JP H11205806A JP 10007992 A JP10007992 A JP 10007992A JP 799298 A JP799298 A JP 799298A JP H11205806 A JPH11205806 A JP H11205806A
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- Japan
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- white balance
- color
- signal
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】薄い色付きの無彩色被写体に対して正確なホワ
イトバランス制御を行う。 【解決手段】色差信号等の色信号と輝度信号で構成され
る色空間を複数の領域に分割し、それぞれの領域に含ま
れる信号量を色信号検出回路61,62,…6nで検出
し、これらから構成される被写体の色分布に基づいてホ
ワイトバランスずれ判定回路7でホワイトバランスずれ
の方向および大きさを検出し、これに応じて、ホワイト
バランス設定回路8でホワイトバランス制御信号を設定
する。
イトバランス制御を行う。 【解決手段】色差信号等の色信号と輝度信号で構成され
る色空間を複数の領域に分割し、それぞれの領域に含ま
れる信号量を色信号検出回路61,62,…6nで検出
し、これらから構成される被写体の色分布に基づいてホ
ワイトバランスずれ判定回路7でホワイトバランスずれ
の方向および大きさを検出し、これに応じて、ホワイト
バランス設定回路8でホワイトバランス制御信号を設定
する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ,V
TR一体型カメラ,電子スチルカメラ等におけるホワイ
トバランス制御装置に係り、特に、ホワイトバランス制
御装置の性能向上に関する。
TR一体型カメラ,電子スチルカメラ等におけるホワイ
トバランス制御装置に係り、特に、ホワイトバランス制
御装置の性能向上に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラ等に用いられるホワイトバ
ランス制御装置は、色温度センサー等によって照明光源
の色温度を直接検出して制御を行う所謂外部測光型と、
映像信号等から被写体の色ずれを検出して制御を行う所
謂内部測光型の2つに大別することができ、近年では、
構成の容易さやコスト等の点から内部測光型が主流とな
っている。
ランス制御装置は、色温度センサー等によって照明光源
の色温度を直接検出して制御を行う所謂外部測光型と、
映像信号等から被写体の色ずれを検出して制御を行う所
謂内部測光型の2つに大別することができ、近年では、
構成の容易さやコスト等の点から内部測光型が主流とな
っている。
【0003】内部測光型のホワイトバランス制御装置と
しては、例えば特開平5−344530号公報に記載さ
れた装置がある。このホワイトバランス制御装置は、先
ず、撮像素子の出力信号を色分離して得られる赤色
(R),緑色(G)および青色(B)の原色信号から、
2つの色差信号(R−Y),(B−Y)および輝度信号
Yを生成し、更に、2つの色差信号の加減算によって色
差信号を軸変換した信号(R−B)信号および(R+B
−2Y)信号を生成する。次に、前記(R−B)信号お
よび(R+B−2Y)信号に対して、輝度信号Yのレベ
ルに応じた閾値を設けることにより被写体中の無彩色部
分(白色部分)のみの信号を抽出するための領域(白色
部抽出範囲)を設定し、この領域内に含まれる信号を積
分して得られる信号から無彩色被写体の色付き(ホワイ
トバランスずれ)を検出するようにしている。その後、
このホワイトバランスずれに応じて原色信号R,Bの利
得を変化させることによってホワイトバランスずれを補
正するようにしている。
しては、例えば特開平5−344530号公報に記載さ
れた装置がある。このホワイトバランス制御装置は、先
ず、撮像素子の出力信号を色分離して得られる赤色
(R),緑色(G)および青色(B)の原色信号から、
2つの色差信号(R−Y),(B−Y)および輝度信号
Yを生成し、更に、2つの色差信号の加減算によって色
差信号を軸変換した信号(R−B)信号および(R+B
−2Y)信号を生成する。次に、前記(R−B)信号お
よび(R+B−2Y)信号に対して、輝度信号Yのレベ
ルに応じた閾値を設けることにより被写体中の無彩色部
分(白色部分)のみの信号を抽出するための領域(白色
部抽出範囲)を設定し、この領域内に含まれる信号を積
分して得られる信号から無彩色被写体の色付き(ホワイ
トバランスずれ)を検出するようにしている。その後、
このホワイトバランスずれに応じて原色信号R,Bの利
得を変化させることによってホワイトバランスずれを補
正するようにしている。
【0004】なお、この特開平5−344530号公報
に記載された従来装置は、複数の領域の組み合わせによ
って白色部抽出範囲を設定し、より高精度のホワイトバ
ランスずれの検出を可能にしている。
に記載された従来装置は、複数の領域の組み合わせによ
って白色部抽出範囲を設定し、より高精度のホワイトバ
ランスずれの検出を可能にしている。
【0005】このような従来の内部測光型のホワイトバ
ランス制御装置は、一般に色差信号等の後段の色信号に
白色部抽出範囲を設定し、この範囲に含まれる信号を積
分してホワイトバランスずれを検出し、その結果を元に
原色信号R,B等の前段の色信号の利得を制御するとい
う帰還ループを構成することによって、ホワイトバラン
ス制御を行うものである。
ランス制御装置は、一般に色差信号等の後段の色信号に
白色部抽出範囲を設定し、この範囲に含まれる信号を積
分してホワイトバランスずれを検出し、その結果を元に
原色信号R,B等の前段の色信号の利得を制御するとい
う帰還ループを構成することによって、ホワイトバラン
ス制御を行うものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このような従来のホワ
イトバランス制御装置は、白色部抽出範囲に含まれる信
号を無彩色被写体のホワイトバランスずれとみなしてこ
れを補正するように帰還制御を行っているために、仮り
に、この白色部抽出範囲の中に有彩色被写体の信号が含
まれていた場合には、この被写体を無彩色とみなして補
正を行ってしまうという誤動作を生じる。このような誤
動作を軽減するために、従来のホワイトバランス制御装
置では、白色部抽出範囲を自然光、蛍光灯等の光源毎の
複数の領域の組み合わせによりきめ細かく設定し、ま
た、撮影環境を推定して撮影環境毎に更に白色部抽出範
囲の限定を行い、白色部抽出範囲に有彩色被写体の信号
が含まれるのを避けようとしている。しかしながら、実
際の撮像被写体は様々な彩度を持った被写体の組み合わ
せであり、また、照明条件も様々に異なっているため
に、光源の色温度が異なっているために起こる無彩色被
写体の色付き(ホワイトバランスずれ)と、薄い色付き
の有彩色とを正確に分離するのは非常に難しい。例え
ば、画面内全体に山の木々を撮影したような場合には緑
の濃淡や日当たりの状態が様々であり、薄い緑の部分が
蛍光灯を想定した白色部抽出範囲に含まれてしまうこと
が十分にあり得る。このような場合は、この薄い緑を無
彩色とみなしてこれを補正するように帰還制御を行って
しまうために、他の緑の部分も順次白色部抽出範囲に入
ってきてしまい、最終的に緑の色付きが薄くなり、他の
色はマゼンタぎみの色調になるという誤動作を生じる。
イトバランス制御装置は、白色部抽出範囲に含まれる信
号を無彩色被写体のホワイトバランスずれとみなしてこ
れを補正するように帰還制御を行っているために、仮り
に、この白色部抽出範囲の中に有彩色被写体の信号が含
まれていた場合には、この被写体を無彩色とみなして補
正を行ってしまうという誤動作を生じる。このような誤
動作を軽減するために、従来のホワイトバランス制御装
置では、白色部抽出範囲を自然光、蛍光灯等の光源毎の
複数の領域の組み合わせによりきめ細かく設定し、ま
た、撮影環境を推定して撮影環境毎に更に白色部抽出範
囲の限定を行い、白色部抽出範囲に有彩色被写体の信号
が含まれるのを避けようとしている。しかしながら、実
際の撮像被写体は様々な彩度を持った被写体の組み合わ
せであり、また、照明条件も様々に異なっているため
に、光源の色温度が異なっているために起こる無彩色被
写体の色付き(ホワイトバランスずれ)と、薄い色付き
の有彩色とを正確に分離するのは非常に難しい。例え
ば、画面内全体に山の木々を撮影したような場合には緑
の濃淡や日当たりの状態が様々であり、薄い緑の部分が
蛍光灯を想定した白色部抽出範囲に含まれてしまうこと
が十分にあり得る。このような場合は、この薄い緑を無
彩色とみなしてこれを補正するように帰還制御を行って
しまうために、他の緑の部分も順次白色部抽出範囲に入
ってきてしまい、最終的に緑の色付きが薄くなり、他の
色はマゼンタぎみの色調になるという誤動作を生じる。
【0007】また、従来のホワイトバランス制御装置で
は、白色部抽出範囲に含まれる信号の積分値によってホ
ワイトバランスずれの検出を行っているために、ホワイ
トバランスずれ量の大きさを検出することはできない。
即ち、前記積分値は無彩色部分のホワイトバランスずれ
の大きさと無彩色部分の面積(画面中の割合)の積で決
まる値であるために、ホワイトバランスずれが大きくて
も無彩色部分の割合が少なければ積分値は小さくなり、
ホワイトバランスずれは小さくても無彩色部分の割合が
多ければ積分値は大きくなる。従って、積分値から確実
に検出できるのは白抽出範囲に含まれる信号のホワイト
バランスずれの方向のみであり、安定した制御を行うた
めには、積分値の大きさに拘わらず常に帰還量を少なく
して緩やかな補正制御を行う必要がある。このために、
ホワイトバランスずれが大きい場合には、補正に時間が
掛かることになる。
は、白色部抽出範囲に含まれる信号の積分値によってホ
ワイトバランスずれの検出を行っているために、ホワイ
トバランスずれ量の大きさを検出することはできない。
即ち、前記積分値は無彩色部分のホワイトバランスずれ
の大きさと無彩色部分の面積(画面中の割合)の積で決
まる値であるために、ホワイトバランスずれが大きくて
も無彩色部分の割合が少なければ積分値は小さくなり、
ホワイトバランスずれは小さくても無彩色部分の割合が
多ければ積分値は大きくなる。従って、積分値から確実
に検出できるのは白抽出範囲に含まれる信号のホワイト
バランスずれの方向のみであり、安定した制御を行うた
めには、積分値の大きさに拘わらず常に帰還量を少なく
して緩やかな補正制御を行う必要がある。このために、
ホワイトバランスずれが大きい場合には、補正に時間が
掛かることになる。
【0008】本発明の第1の目的は、かかる問題を解決
し、無彩色被写体のホワイトバランスずれを高精度に検
出でき、薄い色付きの有彩色被写体に対しても誤動作す
ることのないホワイトバランス制御装置を提供すること
にある。
し、無彩色被写体のホワイトバランスずれを高精度に検
出でき、薄い色付きの有彩色被写体に対しても誤動作す
ることのないホワイトバランス制御装置を提供すること
にある。
【0009】本発明の第2の目的は、無彩色被写体のホ
ワイトバランスずれの大きさの検出を可能にし、ホワイ
トバランスずれが大きい場合にも短い時間に補正するこ
とを可能にしたホワイトバランス制御装置を提供するこ
とにある。
ワイトバランスずれの大きさの検出を可能にし、ホワイ
トバランスずれが大きい場合にも短い時間に補正するこ
とを可能にしたホワイトバランス制御装置を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、撮像素子の出
力信号から生成された原色信号もしくは色差信号もしく
は他の色信号から無彩色被写体のホワイトバランスずれ
を検出するホワイトバランスずれ検出手段と、このホワ
イトバランスずれ検出手段の検出結果に応じて利得制御
信号を生成するホワイトバランス設定手段を備え、この
利得制御信号によって前記色信号を増幅する可変利得増
幅手段の利得を制御してホワイトバランス制御を行うホ
ワイトバランス制御装置において、前記ホワイトバラン
スずれ検出手段に、色空間を複数の色領域に分割してそ
れぞれの色領域に該当する色信号の有無を検出する色信
号検出手段と、この色信号検出手段の検出結果から得ら
れる被写体の色分布によってホワイトバランスずれを判
定するホワイトバランスずれ判定手段とを設けることに
より、検出精度を高めるものである。
力信号から生成された原色信号もしくは色差信号もしく
は他の色信号から無彩色被写体のホワイトバランスずれ
を検出するホワイトバランスずれ検出手段と、このホワ
イトバランスずれ検出手段の検出結果に応じて利得制御
信号を生成するホワイトバランス設定手段を備え、この
利得制御信号によって前記色信号を増幅する可変利得増
幅手段の利得を制御してホワイトバランス制御を行うホ
ワイトバランス制御装置において、前記ホワイトバラン
スずれ検出手段に、色空間を複数の色領域に分割してそ
れぞれの色領域に該当する色信号の有無を検出する色信
号検出手段と、この色信号検出手段の検出結果から得ら
れる被写体の色分布によってホワイトバランスずれを判
定するホワイトバランスずれ判定手段とを設けることに
より、検出精度を高めるものである。
【0011】前記ホワイトバランスずれ判定手段は、色
信号の存在を検出した連続する複数の色領域の重心の位
置によってホワイトバランスずれを判定する方法、色信
号の存在を検出した分離した複数の色領域の総合的な重
心の位置によってホワイトバランスずれを判定する方
法、色信号の存在を検出した分離した複数の色領域のう
ちで原点に最も近い色領域の位置によってホワイトバラ
ンスずれを判定する方法等を採用することができる。
信号の存在を検出した連続する複数の色領域の重心の位
置によってホワイトバランスずれを判定する方法、色信
号の存在を検出した分離した複数の色領域の総合的な重
心の位置によってホワイトバランスずれを判定する方
法、色信号の存在を検出した分離した複数の色領域のう
ちで原点に最も近い色領域の位置によってホワイトバラ
ンスずれを判定する方法等を採用することができる。
【0012】また、前記ホワイトバランス設定手段は、
前記ホワイトバランスずれ検出手段から得られるホワイ
トバランスずれ量の大きさに応じて前記利得制御信号の
制御量を変化させることにより、大きなずれも短時間に
補正できるようにする。
前記ホワイトバランスずれ検出手段から得られるホワイ
トバランスずれ量の大きさに応じて前記利得制御信号の
制御量を変化させることにより、大きなずれも短時間に
補正できるようにする。
【0013】前記色信号検出手段は、複数の検出手段に
よって構成し、前記複数の色領域に該当する色信号の有
無を並行して検出するようにし、または、複数の色領域
に該当する色信号の有無を1つの検出手段を時分割使用
して検出するようにする。
よって構成し、前記複数の色領域に該当する色信号の有
無を並行して検出するようにし、または、複数の色領域
に該当する色信号の有無を1つの検出手段を時分割使用
して検出するようにする。
【0014】前記ホワイトバランスずれ検出手段に、前
記撮像素子の撮影環境を推定する撮影環境推定手段を設
け、前記ホワイトバランスずれ判定手段は、この撮影環
境推定手段が推定する撮影環境に応じてホワイトバラン
スずれの判定を行うようにする。
記撮像素子の撮影環境を推定する撮影環境推定手段を設
け、前記ホワイトバランスずれ判定手段は、この撮影環
境推定手段が推定する撮影環境に応じてホワイトバラン
スずれの判定を行うようにする。
【0015】前記撮影環境推定手段は、自動露光機能手
段,自動焦点機能手段,時計機能手段等から得られる照
度,距離,日時等の情報に基づいて撮影環境を推定する
ようにする。
段,自動焦点機能手段,時計機能手段等から得られる照
度,距離,日時等の情報に基づいて撮影環境を推定する
ようにする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【0017】図1は、本発明のホワイトバランス制御装
置の1つの実施の形態を示すブロック図である。図1に
示した実施形態において、1は撮像素子、2は色分離回
路、31,32は可変利得増幅回路、4は色差信号生成
回路、5は演算回路、61,62,…6nはそれぞれ色
信号検出回路、7はホワイトバランスずれ判定回路、8
はホワイトバランス設定回路、9は減算回路、10は加
算回路、11はゲート信号生成回路、12,13はゲー
ト回路、14は積算回路、15は積分回路である。
置の1つの実施の形態を示すブロック図である。図1に
示した実施形態において、1は撮像素子、2は色分離回
路、31,32は可変利得増幅回路、4は色差信号生成
回路、5は演算回路、61,62,…6nはそれぞれ色
信号検出回路、7はホワイトバランスずれ判定回路、8
はホワイトバランス設定回路、9は減算回路、10は加
算回路、11はゲート信号生成回路、12,13はゲー
ト回路、14は積算回路、15は積分回路である。
【0018】前記色分離回路2は、撮像素子1の出力信
号を色分離処理して赤(R)色,青(B)色,緑(G)
色毎の原色信号R,B,Gを生成する。これら原色信号
R,G,Bの内で原色信号R,Bは、それぞれ可変利得
増幅回路31,32で増幅した後に、原色信号Gと共に
色差信号生成回路4に供給して2つの色差信号(R−
Y),(B−Y)と輝度信号Yとを生成する。これら色
差信号(R−Y),(B−Y)と輝度信号Yは処理回路
(図示説明省略)に供給すると共に、以下に説明するホ
ワイトバランス制御系にも供給する。
号を色分離処理して赤(R)色,青(B)色,緑(G)
色毎の原色信号R,B,Gを生成する。これら原色信号
R,G,Bの内で原色信号R,Bは、それぞれ可変利得
増幅回路31,32で増幅した後に、原色信号Gと共に
色差信号生成回路4に供給して2つの色差信号(R−
Y),(B−Y)と輝度信号Yとを生成する。これら色
差信号(R−Y),(B−Y)と輝度信号Yは処理回路
(図示説明省略)に供給すると共に、以下に説明するホ
ワイトバランス制御系にも供給する。
【0019】ホワイトバランス制御系は、演算回路5、
色信号検出回路61,62,…6n、ホワイトバランス
ずれ判定回路7およびホワイトバランス設定回路8によ
って構成し、色差信号(R−Y),(B−Y)と輝度信
号Yを用いてホワイトバランスずれを検出し、これを補
正するための利得制御信号S1,S2を生成して可変利
得増幅回路31,32の利得を制御する。
色信号検出回路61,62,…6n、ホワイトバランス
ずれ判定回路7およびホワイトバランス設定回路8によ
って構成し、色差信号(R−Y),(B−Y)と輝度信
号Yを用いてホワイトバランスずれを検出し、これを補
正するための利得制御信号S1,S2を生成して可変利
得増幅回路31,32の利得を制御する。
【0020】演算回路5は、色差信号生成回路4で生成
した色差信号(R−Y),(B−Y)は演算回路5を入
力し、減算回路9および加算回路10によって所定比率
(ここでは、1:1とする)の減算処理および加算処理
を行って(R−B),(R+B−2Y)で表される色信
号に変換する。ここで、これらの色信号(R−B),
(R+B−2Y)は、図2(a)に示すように、色差信
号(R−Y),(B−Y)を直交軸とする色差平面上に
おいて軸変換を施された信号であって、(R−B)は略
赤(R)←→青(B)方向の彩度、(R+B−2Y)は
略マゼンタ(Mg)←→緑(G)方向の彩度を表す彩度
信号である。これらの彩度信号(R−B),(R+B−
2Y)は、各色信号検出回路61,62,…6nに並列
に供給する。
した色差信号(R−Y),(B−Y)は演算回路5を入
力し、減算回路9および加算回路10によって所定比率
(ここでは、1:1とする)の減算処理および加算処理
を行って(R−B),(R+B−2Y)で表される色信
号に変換する。ここで、これらの色信号(R−B),
(R+B−2Y)は、図2(a)に示すように、色差信
号(R−Y),(B−Y)を直交軸とする色差平面上に
おいて軸変換を施された信号であって、(R−B)は略
赤(R)←→青(B)方向の彩度、(R+B−2Y)は
略マゼンタ(Mg)←→緑(G)方向の彩度を表す彩度
信号である。これらの彩度信号(R−B),(R+B−
2Y)は、各色信号検出回路61,62,…6nに並列
に供給する。
【0021】色信号検出回路61は、色差信号生成回路
4から供給される輝度信号Yのレベルに応じて閾値の異
なるゲート信号G11,G12,G21,G22を生成
するゲート信号生成回路11と、このゲート信号生成回
路11で生成したゲート信号G11,G12の閾値間に
含まれる彩度信号(R−B)のみを透過させるゲート回
路12と、同じくゲート信号生成回路11で生成したゲ
ート信号G21,G22の閾値間に含まれる彩度信号
(R+B−2Y)のみを透過させるゲート回路13と、
ゲート回路12とゲート回路13からの出力信号の積算
を行う積算回路14と、積算回路14の出力信号を、例
えば1画面の間積分する積分回路15とを備える。
4から供給される輝度信号Yのレベルに応じて閾値の異
なるゲート信号G11,G12,G21,G22を生成
するゲート信号生成回路11と、このゲート信号生成回
路11で生成したゲート信号G11,G12の閾値間に
含まれる彩度信号(R−B)のみを透過させるゲート回
路12と、同じくゲート信号生成回路11で生成したゲ
ート信号G21,G22の閾値間に含まれる彩度信号
(R+B−2Y)のみを透過させるゲート回路13と、
ゲート回路12とゲート回路13からの出力信号の積算
を行う積算回路14と、積算回路14の出力信号を、例
えば1画面の間積分する積分回路15とを備える。
【0022】以上のように構成した色信号検出回路61
は、色差平面上で(R−B)軸に対してはゲート信号G
11,G12で設定された領域内にあり、かつ(R+B
−2Y)軸に対してはゲート信号G21,G22で設定
された領域内に位置する色信号の量を検出して出力す
る。
は、色差平面上で(R−B)軸に対してはゲート信号G
11,G12で設定された領域内にあり、かつ(R+B
−2Y)軸に対してはゲート信号G21,G22で設定
された領域内に位置する色信号の量を検出して出力す
る。
【0023】他の色信号検出回路62,…6nも色信号
検出回路61と同様に構成するが、それぞれ検出の対象
とする色信号が異なるように、ゲート信号G11,G1
2およびゲート信号G21,22により設定する領域の
位置を変える。各領域の区分け方法は、色空間座標軸を
等分割する方法や分別したい部分を細かく分ける不等分
割方法を採用すると良い。
検出回路61と同様に構成するが、それぞれ検出の対象
とする色信号が異なるように、ゲート信号G11,G1
2およびゲート信号G21,22により設定する領域の
位置を変える。各領域の区分け方法は、色空間座標軸を
等分割する方法や分別したい部分を細かく分ける不等分
割方法を採用すると良い。
【0024】この実施の形態において、これらの色信号
検出回路61,62,…6nは、色差および輝度で表さ
れる色空間を、図2の(a)および(b)で示すよう
に、n個(ここでは8×16=128個)に等分割した
ときの各領域に含まれる信号量をそれぞれ検出して出力
するように構成したものである。即ち、これらの1つの
領域に該当する色信号を1つの色信号検出回路61が検
出する。ここで、図2の(a)は、色空間を色差平面上
で見た図、(b)は(a)に更に輝度軸を含めて示した
図である。
検出回路61,62,…6nは、色差および輝度で表さ
れる色空間を、図2の(a)および(b)で示すよう
に、n個(ここでは8×16=128個)に等分割した
ときの各領域に含まれる信号量をそれぞれ検出して出力
するように構成したものである。即ち、これらの1つの
領域に該当する色信号を1つの色信号検出回路61が検
出する。ここで、図2の(a)は、色空間を色差平面上
で見た図、(b)は(a)に更に輝度軸を含めて示した
図である。
【0025】ホワイトバランスずれ判定回路7は、色信
号検出回路61,62,…6nから出力される各色領域
の信号量から被写体全体の色分布を判定し、ホワイトバ
ランスずれの方向および大きさを検出する。この検出
(判定)方法を図3(a)〜(c)を参照して説明す
る。
号検出回路61,62,…6nから出力される各色領域
の信号量から被写体全体の色分布を判定し、ホワイトバ
ランスずれの方向および大きさを検出する。この検出
(判定)方法を図3(a)〜(c)を参照して説明す
る。
【0026】図3の(a),(b),(c)は、それぞ
れ異なった被写体を撮影したときの色分布の例であり、
図中の太線で囲んだ領域Aは、太陽光や白熱灯等の黒体
輻射で表される光源および蛍光灯等の人工光源等光源と
して存在しうるものによって無彩色被写体に対してホワ
イトバランスずれを起こしたときに色(有彩色)信号が
検出される可能性のある白色領域を示している。
れ異なった被写体を撮影したときの色分布の例であり、
図中の太線で囲んだ領域Aは、太陽光や白熱灯等の黒体
輻射で表される光源および蛍光灯等の人工光源等光源と
して存在しうるものによって無彩色被写体に対してホワ
イトバランスずれを起こしたときに色(有彩色)信号が
検出される可能性のある白色領域を示している。
【0027】図3(a)は、単純な有彩色被写体を撮影
したときに検出される色信号の色分布の一例である。こ
の例では、検出された色信号の信号検出領域Bは、白色
領域Aの外側の領域であり、白色領域A内では検出され
ないために、ホワイトバランスずれ判定回路7は、ホワ
イトバランスずれはないものと判定する。
したときに検出される色信号の色分布の一例である。こ
の例では、検出された色信号の信号検出領域Bは、白色
領域Aの外側の領域であり、白色領域A内では検出され
ないために、ホワイトバランスずれ判定回路7は、ホワ
イトバランスずれはないものと判定する。
【0028】図3(b)は、5000゜Kの色温度の光
源に対してホワイトバランスが合っている状態から蛍光
灯を光源とする撮影環境に変化したときに検出される色
信号の色分布の一例である。該当する色信号が検出され
た複数の信号領域Cの総てが白色領域Aの中に含まれて
いる。ホワイトバランスずれ判定回路7は、色信号が検
出された複数の信号領域の重心Dを求め、この重心Dと
白色領域Aとの関係を比較してホワイトバランスずれが
あると判断し、色差軸上の原点(交点)に対する重心D
の方向および重心Dまでの距離をホワイトバランスずれ
の方向および大きさとして判定する。
源に対してホワイトバランスが合っている状態から蛍光
灯を光源とする撮影環境に変化したときに検出される色
信号の色分布の一例である。該当する色信号が検出され
た複数の信号領域Cの総てが白色領域Aの中に含まれて
いる。ホワイトバランスずれ判定回路7は、色信号が検
出された複数の信号領域の重心Dを求め、この重心Dと
白色領域Aとの関係を比較してホワイトバランスずれが
あると判断し、色差軸上の原点(交点)に対する重心D
の方向および重心Dまでの距離をホワイトバランスずれ
の方向および大きさとして判定する。
【0029】図3(c)は、5000゜Kの色温度の光
源に対してホワイトバランスが合っている状態で山の木
々を撮影したときの色分布の一例である。この例の場
合、白色領域Aの中に含まれる信号検出領域Eが存在す
るが、連なる一部の信号領域は色領域Aの外側に存在す
る。ホワイトバランスずれ判定回路7は、この一連の信
号検出領域の重心Fを求め、この重心Fが白色領域Aの
内側かどうかを比較する。そして、この重心Fは白色領
域Aの外側であることから、ホワイトバランス判定回路
7は、ホワイトバランスずれはないものと判断する。因
みに、この(c)のような場合、従来のホワイトバラン
ス制御装置はホワイトバランスずれがあると判定して誤
動作を生じる。
源に対してホワイトバランスが合っている状態で山の木
々を撮影したときの色分布の一例である。この例の場
合、白色領域Aの中に含まれる信号検出領域Eが存在す
るが、連なる一部の信号領域は色領域Aの外側に存在す
る。ホワイトバランスずれ判定回路7は、この一連の信
号検出領域の重心Fを求め、この重心Fが白色領域Aの
内側かどうかを比較する。そして、この重心Fは白色領
域Aの外側であることから、ホワイトバランス判定回路
7は、ホワイトバランスずれはないものと判断する。因
みに、この(c)のような場合、従来のホワイトバラン
ス制御装置はホワイトバランスずれがあると判定して誤
動作を生じる。
【0030】ホワイトバランスずれ判定回路7は、この
ような色分布によりホワイトバランスずれの有無を判定
し、ホワイトバランスずれがあると判定したときには、
ホワイトバランスずれの方向と大きさを示す検出信号を
出力する。
ような色分布によりホワイトバランスずれの有無を判定
し、ホワイトバランスずれがあると判定したときには、
ホワイトバランスずれの方向と大きさを示す検出信号を
出力する。
【0031】実際に生成される色信号における色分布
は、多種多様である。例えば、色信号の存在を検出した
複数の領域が連続して1つの信号検出領域群を形成する
色分布、または分離した複数の信号検出領域群を形成す
る色分布がある。そして、このような色分布に基づくホ
ワイトバランスずれ判定方法としては、色信号の存在を
検出した連続する複数の信号検出領域群の重心の位置に
よってホワイトバランスずれを判定する方法、色信号の
存在を検出した分離した複数の信号検出領域群の総合的
な重心の位置によってホワイトバランスずれを判定する
方法、色信号の存在を検出した分離した複数の信号検出
領域群のうちで原点に最も近い領域群の重心の位置によ
ってホワイトバランスずれを判定する方法等があり、こ
れらを単独または複合的に実施することができる。
は、多種多様である。例えば、色信号の存在を検出した
複数の領域が連続して1つの信号検出領域群を形成する
色分布、または分離した複数の信号検出領域群を形成す
る色分布がある。そして、このような色分布に基づくホ
ワイトバランスずれ判定方法としては、色信号の存在を
検出した連続する複数の信号検出領域群の重心の位置に
よってホワイトバランスずれを判定する方法、色信号の
存在を検出した分離した複数の信号検出領域群の総合的
な重心の位置によってホワイトバランスずれを判定する
方法、色信号の存在を検出した分離した複数の信号検出
領域群のうちで原点に最も近い領域群の重心の位置によ
ってホワイトバランスずれを判定する方法等があり、こ
れらを単独または複合的に実施することができる。
【0032】ホワイトバランス設定回路8は、ホワイト
バランスずれ判定回路7から出力されるホワイトバラン
スずれの方向および大きさを示す検出信号に応じて、こ
れを補正するように可変利得増幅回路31,32の利得
を設定する利得制御信号S1,S2を生成する。このと
き、ホワイトバランスずれの大きさに応じて利得制御信
号S1,S2の可変量を変化させることにより、ホワイ
トバランスずれの大きさの大小に拘わらず、一定時間内
に補正制御を完了させることも可能である。
バランスずれ判定回路7から出力されるホワイトバラン
スずれの方向および大きさを示す検出信号に応じて、こ
れを補正するように可変利得増幅回路31,32の利得
を設定する利得制御信号S1,S2を生成する。このと
き、ホワイトバランスずれの大きさに応じて利得制御信
号S1,S2の可変量を変化させることにより、ホワイ
トバランスずれの大きさの大小に拘わらず、一定時間内
に補正制御を完了させることも可能である。
【0033】以上のようなホワイトバランス制御装置に
よれば、無彩色被写体のホワイトバランスずれを高精度
に検出することができ、誤動作のないホワイトバランス
制御を行うことができる。また、同時にホワイトバラン
スずれの大きさも検出することができるので、ホワイト
バランスずれの大きさに応じて補正制御速度を変化させ
ることもできる。
よれば、無彩色被写体のホワイトバランスずれを高精度
に検出することができ、誤動作のないホワイトバランス
制御を行うことができる。また、同時にホワイトバラン
スずれの大きさも検出することができるので、ホワイト
バランスずれの大きさに応じて補正制御速度を変化させ
ることもできる。
【0034】尚、この実施の形態では、色差信号を変換
した(R−B)および(R+B−2Y)信号によりホワ
イトバランスずれの検出を行うようにしたが、色差信号
(R−Y),(B−Y)または他の彩度信号を用いても
良い。また、この実施の形態では、ホワイトバランスず
れ判定回路7を帰還制御ループ内に設けているが、これ
を帰還制御ループから独立した状態に設けてホワイトバ
ランスずれの有無の判定のみに用い、通常のホワイトバ
ランス補正制御は、特開平5−344530号公報に記
載されたようなホワイトバランス制御装置等によって行
うように構成しても良い。
した(R−B)および(R+B−2Y)信号によりホワ
イトバランスずれの検出を行うようにしたが、色差信号
(R−Y),(B−Y)または他の彩度信号を用いても
良い。また、この実施の形態では、ホワイトバランスず
れ判定回路7を帰還制御ループ内に設けているが、これ
を帰還制御ループから独立した状態に設けてホワイトバ
ランスずれの有無の判定のみに用い、通常のホワイトバ
ランス補正制御は、特開平5−344530号公報に記
載されたようなホワイトバランス制御装置等によって行
うように構成しても良い。
【0035】また、この実施の形態は、各領域毎に1つ
の色信号検出回路を設け、各領域の信号を同時に検出す
るように構成しているが、装置を簡単化するためには、
1つの色信号検出回路を時分割使用して複数の領域の信
号を検出するように構成すると良い。また、同様に装置
の簡単化のためには、輝度信号の情報を省いた色差平面
内のみの領域分割によりホワイトバランスずれの検出を
行うこともできる。
の色信号検出回路を設け、各領域の信号を同時に検出す
るように構成しているが、装置を簡単化するためには、
1つの色信号検出回路を時分割使用して複数の領域の信
号を検出するように構成すると良い。また、同様に装置
の簡単化のためには、輝度信号の情報を省いた色差平面
内のみの領域分割によりホワイトバランスずれの検出を
行うこともできる。
【0036】また、ホワイトバランスずれ判定回路7お
よびホワイトバランス設定回路8は、マイクロコンピュ
ーターとそのプログラムによって構成するようにしても
良い。
よびホワイトバランス設定回路8は、マイクロコンピュ
ーターとそのプログラムによって構成するようにしても
良い。
【0037】図4は、本発明のホワイトバランス制御装
置の他の実施の形態を示すブロック図である。この実施
の形態は、図1を参照して前述した実施の形態に対して
撮影環境推定部16を付加したものである。同一構成手
段については、同一符号を付して重複する説明を省略す
る。
置の他の実施の形態を示すブロック図である。この実施
の形態は、図1を参照して前述した実施の形態に対して
撮影環境推定部16を付加したものである。同一構成手
段については、同一符号を付して重複する説明を省略す
る。
【0038】撮影環境推定部16は、撮像装置の自動露
光機能手段,自動焦点機能手段,時計機能手段等から得
られる被写体照度,被写体距離,日時等の情報から、屋
内,屋外,不明と言った現在の撮影環境を推定する。
尚、この撮影環境推定部16は、具体的には、特開平5
−308563号公報に開示されたような構成にすれば
良い。
光機能手段,自動焦点機能手段,時計機能手段等から得
られる被写体照度,被写体距離,日時等の情報から、屋
内,屋外,不明と言った現在の撮影環境を推定する。
尚、この撮影環境推定部16は、具体的には、特開平5
−308563号公報に開示されたような構成にすれば
良い。
【0039】撮影環境推定部16は、その推定結果をホ
ワイトバランスずれ判定回路7に供給する。ホワイトバ
ランスずれ判定回路7は、撮影環境に応じて、図3に示
した白色領域A(光源として存在しうるものによって無
彩色被写体がホワイトバランスずれを起こしたときに色
信号が検出される可能性のある領域)の大きさを変化さ
せて、ホワイトバランスずれの検出を行う。即ち、撮影
環境が不明のときは、図3に示した白色領域Aと同一で
あるが、撮影環境が屋外であると推定された場合には、
白色領域Aの内から蛍光灯などの光源および白熱灯等の
低色温度(例えば3000゜K以下)の光源による部分
を除外し、また、撮影環境が屋内であると推定された場
合には、白色領域Aの内から太陽光等の高色温度(例え
ば5000゜K以上)の光源による部分を除外するよう
にする。
ワイトバランスずれ判定回路7に供給する。ホワイトバ
ランスずれ判定回路7は、撮影環境に応じて、図3に示
した白色領域A(光源として存在しうるものによって無
彩色被写体がホワイトバランスずれを起こしたときに色
信号が検出される可能性のある領域)の大きさを変化さ
せて、ホワイトバランスずれの検出を行う。即ち、撮影
環境が不明のときは、図3に示した白色領域Aと同一で
あるが、撮影環境が屋外であると推定された場合には、
白色領域Aの内から蛍光灯などの光源および白熱灯等の
低色温度(例えば3000゜K以下)の光源による部分
を除外し、また、撮影環境が屋内であると推定された場
合には、白色領域Aの内から太陽光等の高色温度(例え
ば5000゜K以上)の光源による部分を除外するよう
にする。
【0040】このように、この実施の形態によれば、撮
影環境に応じた判定を行うことにより、更なる高精度の
ホワイトバランスずれの検出が可能になる。
影環境に応じた判定を行うことにより、更なる高精度の
ホワイトバランスずれの検出が可能になる。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、色分布からホワイトバ
ランスずれの検出を行うことにより、ホワイトバランス
ずれを高精度に検出することができるために、薄い有彩
色等に対しても誤動作の少ないホワイトバランス制御を
実現することができる。
ランスずれの検出を行うことにより、ホワイトバランス
ずれを高精度に検出することができるために、薄い有彩
色等に対しても誤動作の少ないホワイトバランス制御を
実現することができる。
【0042】また、本発明によれば、ホワイトバランス
ずれの大きさを検出することができるために、ホワイト
バランスずれが大きいときでも短い時間でホワイトバラ
ンスの補正を完了するような制御を実現することができ
る。
ずれの大きさを検出することができるために、ホワイト
バランスずれが大きいときでも短い時間でホワイトバラ
ンスの補正を完了するような制御を実現することができ
る。
【図1】本発明のホワイトバランス制御装置の1つの実
施の形態を示すブロック図である。
施の形態を示すブロック図である。
【図2】本発明のホワイトバランス制御装置の動作を説
明するための色空間を示した図である。
明するための色空間を示した図である。
【図3】本発明のホワイトバランス制御装置の動作を説
明するための被写体の色分布の例を示した図である。
明するための被写体の色分布の例を示した図である。
【図4】本発明のホワイトバランス制御装置の他の実施
の形態を示すブロック図である。
の形態を示すブロック図である。
1…撮像素子、2…色分離回路、31,32…可変利得
増幅回路、4…色差信号生成回路、5…演算回路、6
1,62,〜6n…色信号検出回路、7…ホワイトバラ
ンスずれ判定回路、8…ホワイトバランス設定回路、9
…減算回路、10…加算回路、11…ゲート信号生成回
路、12,13…ゲート回路、14…積算回路、15…
積分回路、16…撮影環境推定回路。
増幅回路、4…色差信号生成回路、5…演算回路、6
1,62,〜6n…色信号検出回路、7…ホワイトバラ
ンスずれ判定回路、8…ホワイトバランス設定回路、9
…減算回路、10…加算回路、11…ゲート信号生成回
路、12,13…ゲート回路、14…積算回路、15…
積分回路、16…撮影環境推定回路。
Claims (10)
- 【請求項1】撮像素子の出力信号から生成された原色信
号もしくは色差信号もしくは他の色信号から無彩色被写
体のホワイトバランスずれを検出するホワイトバランス
ずれ検出手段と、このホワイトバランスずれ検出手段の
検出結果に応じて利得制御信号を生成するホワイトバラ
ンス設定手段を備え、この利得制御信号によって前記色
信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を制御してホワ
イトバランス制御を行うホワイトバランス制御装置にお
いて、 前記ホワイトバランスずれ検出手段は、色空間を複数の
色領域に分割してそれぞれの色領域に該当する色信号の
有無を検出する色信号検出手段と、この色信号検出手段
の検出結果から得られる被写体の色分布によってホワイ
トバランスずれを判定するホワイトバランスずれ判定手
段とを備えたことを特徴とするホワイトバランス制御装
置。 - 【請求項2】請求項1において、前記ホワイトバランス
ずれ判定手段は、色信号の存在を検出した連続する複数
の色領域の重心の位置によってホワイトバランスずれを
判定することを特徴とするホワイトバランスずれ制御装
置。 - 【請求項3】請求項1において、前記ホワイトバランス
ずれ判定手段は、色信号の存在を検出した分離した複数
の色領域の総合的な重心の位置によってホワイトバラン
スずれを判定することを特徴とするホワイトバランスず
れ制御装置。 - 【請求項4】請求項1において、前記ホワイトバランス
ずれ判定手段は、色信号の存在を検出した分離した複数
の色領域のうちで原点に最も近い色領域の位置によって
ホワイトバランスずれを判定することを特徴とするホワ
イトバランスずれ制御装置。 - 【請求項5】請求項1〜4の1項において、前記ホワイ
トバランス設定手段は、前記ホワイトバランスずれ検出
手段から得られるホワイトバランスずれ量の大きさに応
じて前記利得制御信号の制御量を変化させることを特徴
とするホワイトバランス制御装置。 - 【請求項6】請求項1〜5の1項において、前記色信号
検出手段は、複数の検出手段によって構成し、前記複数
の色領域に該当する色信号の有無を並行して検出するこ
とを特徴とするホワイトバランス制御装置。 - 【請求項7】請求項1〜5の1項において、前記色信号
検出手段は、複数の色領域に該当する色信号の有無を1
つの検出手段を時分割使用して検出することを特徴とす
るホワイトバランス制御装置。 - 【請求項8】請求項1〜7の1項において、前記複数の
色領域は、輝度に応じて異なる境界によって分割するこ
とを特徴とするホワイトバランス制御装置。 - 【請求項9】請求項1〜8の1項において、前記ホワイ
トバランスずれ検出手段は、前記撮像素子の撮影環境を
推定する撮影環境推定手段を備え、前記ホワイトバラン
スずれ判定手段は、この撮影環境推定手段が推定する撮
影環境に応じてホワイトバランスずれの判定を行うこと
を特徴とするホワイトバランス制御装置。 - 【請求項10】請求項9において、前記撮影環境推定手
段は、自動露光機能手段,自動焦点機能手段,時計機能
手段等から得られる照度,距離,日時等の情報に基づい
て撮影環境を推定することを特徴とするホワイトバラン
ス制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007992A JPH11205806A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ホワイトバランス制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10007992A JPH11205806A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ホワイトバランス制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11205806A true JPH11205806A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11680911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10007992A Pending JPH11205806A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | ホワイトバランス制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11205806A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7199821B2 (en) | 2002-02-27 | 2007-04-03 | Hitachi, Ltd. | Imaging apparatus and method for controlling white balance |
| KR100925629B1 (ko) | 2007-12-07 | 2009-11-06 | 삼성전기주식회사 | YCbCr 색공간에서의 오토 화이트 밸런스 방법 |
| US7636473B2 (en) | 2004-03-12 | 2009-12-22 | Seiko Epson Corporation | Image color adjustment |
| US10212780B2 (en) | 2015-12-14 | 2019-02-19 | Olympus Corporation | Light source device |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007992A patent/JPH11205806A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7199821B2 (en) | 2002-02-27 | 2007-04-03 | Hitachi, Ltd. | Imaging apparatus and method for controlling white balance |
| US7551209B2 (en) | 2002-02-27 | 2009-06-23 | Hitachi, Ltd. | Imaging apparatus and method for controlling white balance |
| US8130284B2 (en) | 2002-02-27 | 2012-03-06 | Hitachi, Ltd. | Imaging apparatus and method for controlling white balance |
| US7636473B2 (en) | 2004-03-12 | 2009-12-22 | Seiko Epson Corporation | Image color adjustment |
| KR100925629B1 (ko) | 2007-12-07 | 2009-11-06 | 삼성전기주식회사 | YCbCr 색공간에서의 오토 화이트 밸런스 방법 |
| US10212780B2 (en) | 2015-12-14 | 2019-02-19 | Olympus Corporation | Light source device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060620 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061107 |