JP2009044367A - 撮影方法及び撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ホワイトバランスの補正によって生じるスミアの色付きを、容易に軽減する撮影装置を提供する。
【解決手段】デジタルカメラ１０は、被写体からの光を光電変換するＣＣＤ４２、撮影によって得られる画像データのホワイトバランスを調節するＡＷＢ処理回路６２、スミア検出部７１、特定色補正処理部７２などを備える。スミア検出部７１は、ＣＣＤ４２に遮光して設けられたオプティカルブラック領域の画素から出力される信号に基づいて、画像データに生じたスミアを検出するとともに、スミアの特徴としてスミアレベルを定める。特定色補正処理部７２は、スミアレベルに基づいて、所定色相範囲内の色の彩度を低下させる画像処理をホワイトバランスが調節された後の画像データに施す。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像素子によって被写体の画像を得る撮影方法及び撮影装置に関し、さらに詳しくは、撮影時にスミアが生じる恐れのある撮像素子を使用する撮影方法及び撮影装置に関する。

撮像素子としてＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を搭載するデジタルカメラが普及している。ＣＣＤを用いるデジタルカメラで撮影すると、被写体に周囲よりも極端に明るい部分が含まれていると、垂直（又は水平）に直線状の白飛び生じる現象、いわゆるスミアが生じることがある。

このスミアという現象は、本来遮光されている垂直転送路などのフォトダイオード以外の周辺部分に漏れ通った光から生じた電荷や半導体基板内部で発生した電荷が、フォトダイオードからの本来の信号電荷の転送経路に混入することによって生じる。したがって、スミアはＣＣＤの構造自体に起因して生じる現象であり、ＣＣＤに特有のものである。

また、こうしたスミアの発生原因から、スミアの発生量はＣＣＤの電子シャッタの速度には依存せず、照射された光の強さにのみ依存することが知られている。したがって、メカニカルシャッタによってＣＣＤを遮光した後に、電荷転送路に混入した不要な電荷を掃き出すことで、スミアを大幅に軽減することができる。

しかし、動画を撮影する場合やスルー画像をモニタする場合などはメカニカルシャッタを使用することができないためにスミアの発生量が増大する。また、高速な電子シャッタを必要とする撮影においても、相対的にスミア由来の信号強度が増大してしまう。

スミアを軽減する技術は様々なものが知られているが、例えばスミアの発生自体を抑制するためにＣＣＤの構造自体を改良する場合には、何れも複雑な機構が必要とされる。また、例えば、ＣＣＤの受光領域の下部に設けられたオプティカルブラック（以下、ＯＢ）領域の画素からの信号に基づいてスミアの発生を推定し、これをスミア由来の信号を含む撮像信号から減算することでスミアを軽減する方法が知られている。しかし、一般に、スミアによらず電荷が飽和した画素についてもこの減算が行われてしまうために、本来白色の部分が灰色になるなど、スミアが除去されても悪影響が残ってしまう。

一方、多くのデジタルカメラには、光源の色温度を推定し、自動的にホワイトバランスを調節する機能、いわゆるホワイトバランス補正機能が設けられている。光源の色温度は、例えば、ＣＣＤから出力される撮像信号に基づいて推定される。したがって、スミアが生じてしまった場合には光源の正しい色温度が得られず、ホワイトバランス補正機能によってかえってカラーバランスの思わしくない画像となってしまう。

このことから、スミアが生じた場合であっても適切に光源の色温度を推定し、ホワイトバラランスを補正する信号処理方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平２００２−８４５４６公報 特開平２００２−２７１８０２号公報 特開平２００４−１５６５３号公報

ホワイトバランス補正機能は、推定した光源の色温度に応じて定めた利得信号（以下、ホワイトバランスゲイン）をＲＧＢ各色の信号に加減することによって、画像のホワイトバランスを補正するものである。一方、スミアは、被写体からの光に基づいた本来の信号に対してオフセットとして付加されるものである。

したがって、たとえ適切な光源の色温度が得られ、ホワイトバランスが適切に調節されたとしても、画像の一部に生じたスミア自体を軽減することができないという問題がある。また、スミアが生じた場合にホワイトバランスを補正すると、スミアの部分に対してもホワイトバランスゲインが加減されるから、スミアに色付きが生じるという問題がある。すなわち、スミアが生じた画像のホワイトバランスを補正すると、スミアの部分はホワイトバランスの自動的な補正によって不自然な色に着色されてしまい、かえって画質が劣化してしまうという問題がある。

本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、ホワイトバランスの補正によって生じるスミアの色付きを容易に軽減し、スミアが生じた画像の画質を向上させることを目的とする。

本発明の撮影装置は、撮像素子で被写体からの光を光電変換して前記被写体の画像データを得るときに、前記画像データのホワイトバランスを調節する撮影装置であり、前記撮像素子内の遮光された画素から出力される遮光画素データに基づいて前記画像に生じたスミアを検出するとともに、前記遮光画素データに応じてスミア量を定めるスミア検出手段と、前記スミア量に基づいて、前記画像データのホワイトバランスが調節された後の前記スミアの色を含む所定色相範囲内の色の彩度を低下させる特定色補正手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記所定色相範囲の大きさは、前記スミア量に応じて定められることを特徴とする。

また、前記特定色補正手段は、調節されるホワイトバランスのゲイン信号に基づいて、ホワイトバランスの調節後に彩色される前記スミアの色に応じた前記所定色相範囲を定めることを特徴とする。

本発明の撮影方法は、撮像素子で被写体からの光を光電変換して前記被写体の画像データを得るとともに、前記撮像素子に遮光されて設けられた画素から出力される遮光画素データを得る撮影実行ステップと、前記画像データのホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節ステップと、前記遮光画素データに基づいて前記画像データに生じたスミアを検出するとともに、前記遮光画像データに応じてスミア量を定めるスミア検出ステップと、前記スミアレベルに基づいて、前記ホワイトバランス調節ステップ後の前記スミアの色を含む所定色相範囲内の色の彩度を低下させる特定色補正ステップと、を備えることを特徴とする。

また、前記所定色相範囲の大きさは、前記スミア量に応じて定められることを特徴とする。

また、前記所定色相範囲は、調節されるホワイトバランスのゲイン信号に基づいて、ホワイトバランスの調節後に彩色される前記スミアの色に応じて定められることを特徴とする。

本発明によれば、ホワイトバランスの補正によって生じるスミアの色付きを容易に軽減し、スミアが生じた画像の画質を向上させることができる。

図１に示すように、デジタルカメラ１０（撮影装置）の前面には、撮影レンズ１６、ストロボ発光機１７、レンズバリア１８、ファインダ対物窓１９などが設けられている。撮影レンズ１６は、被写体からの光をＣＣＤ（後述）に結像させるレンズであり、デジタルカメラ１０が使用されないときにはレンズバリア１８によって前面を覆い隠され、遮光される。また、ストロボ発光機１７は、例えば被写体が暗いときに発光され、露光量を補う。

レンズバリア１８は、デジタルカメラ１０の前面に平行にスライドして移動自在に設けられており、撮影レンズ１６やストロボ発光機１７の前面を覆い隠す閉位置とこれらの前面を開放する開位置とに移動される。また、レンズバリア１８はデジタルカメラ１０の電源スイッチとしても機能するように設けられており、レンズバリア１８が閉位置にあるときにデジタルカメラ１０の電源はオフとなり、レンズバリア１８が開位置にあるときにデジタルカメラ１０の電源はオンとなる。

デジタルカメラ１０には光学ファインダが設けられており、この光学ファインダの最前面としてファインダ対物窓１９がデジタルカメラ１０の前面に露呈されるように設けられる。

図２に示すように、デジタルカメラ１０の背面には、ＬＣＤ２１、ファインダ接眼窓２２、操作部２３などが設けられている。ＬＣＤ２１は、撮影した画像やデジタルカメラ１０の各種設定メニューを表示するディスプレイである。また、ＬＣＤ２１は、ＣＣＤから出力されるスルー画像を表示し、電子ビューファインダとしても利用可能となっている。ファインダ接眼窓２２は、前述の光学ファインダの最後面としてデジタルカメラ１０の背面に露呈されて設けられる。

操作部２３は、動作モード切替スイッチ２４、方向キー２６、メニューボタン２７、決定ボタン２８、キャンセルボタン２９などから構成される。動作モード切替スイッチ２４は、デジタルカメラ１０の動作モードを切り替える。デジタルカメラ１０の動作モードとしては、被写体の撮影を行う撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ２１に表示する再生モードなどが設けられている。

メニューボタン２７は、デジタルカメラ１０の設定を変更する際に押圧操作される。このメニューボタン２７が押圧操作されると、ＬＣＤ２１上にデジタルカメラ１０の各種設定を確認，変更するメニューが表示される。

方向キー２６は、デジタルカメラ１０の使用状態に応じて異なる機能を割り当てられた汎用キーである。例えば、デジタルカメラ１０の動作モードが再生モードであるときには、ＬＣＤ２１に表示される画像を変更するコマ送りキーとして機能する。また、デジタルカメラ１０の動作モードが撮影モードであるときには、撮影範囲を変更するズームキーとして機能する。さらに、方向キー２６は、デジタルカメラ１０の設定変更時に、ＬＣＤ２１に表示された各種メニューを選択するカーソルを移動させるカーソルキーとして機能する。

デジタルカメラ１０の側面には、メモリカード３１などの記録メディアを装填するメディアスロット３２や、コンピュータなどの外部機器と接続するための接続端子類（図示しない）などが設けられている。

レリーズボタン３３は、デジタルカメラ１０の上面右端側面寄りに設けられており、撮影を実行する際に押圧操作される。このレリーズボタン３３は、半押し操作と全押し操作の２段階に操作される。レリーズボタン３３が半押し操作されると、デジタルカメラ１０は露光量や撮影レンズ１６の焦点距離などの各種撮影条件を自動的に調節する。また、レリーズボタン３３が全押し操作されると、デジタルカメラ１０は撮影を実行する。すなわち、デジタルカメラ１０は被写体画像を取得し、これをメモリカード３１などの記録メディアに記録する。

図３に示すように、デジタルカメラ１０は、このデジタルカメラ１０の各部を統括的に制御するＣＰＵ４１や、撮影レンズ１６、ＣＣＤ４２、ＤＳＰ４３などを備えている。

撮影レンズ１６は、ズームレンズ４６、絞り４７、フォーカスレンズ４８などから構成される。ズームレンズ４６は、撮影光軸Ｌ１に沿って移動自在に設けられている。このズームレンズ４６は、撮影モード時に方向キー２６の操作に応じて移動され、撮影倍率を変化させる。絞り４７は、レリーズボタン３３の半押し操作などに応じて駆動され、絞り開口の面積を変化させ、露光量を調節する。フォーカスレンズ４８は、ズームレンズ４６と同様に、撮影光軸Ｌ１に沿って移動自在に設けられている。このフォーカスレンズ４８は、ズームレンズ４６の移動やレリーズボタン３３の半押し操作に応じて移動され、撮影レンズ１６の焦点距離を調節する。

このような撮影レンズ１６の駆動、すなわち、ズームレンズ４６及びフォーカスレンズ４８の移動や、絞り４７の絞り開口面積の調節は、レンズモータ５１によって行われる。また、レンズモータ５１は、撮影レンズ１６の各部を駆動する際に必要な個数のステッピングモータやギアなどからなり、モータドライバ５２などを介してＣＰＵ４１によって制御される。

ＣＣＤ４２は、撮影レンズ１６の背後に設けられており、撮影レンズ１６によって受光面に結像された被写体像を光電変換し、アナログの撮像信号を出力する。このＣＣＤ４２が出力する撮像信号には、レリーズボタン３３が全押し操作されたときに出力される画素数の多い本画像信号と、スルー表示するための画素数の少ないスルー画像信号とがある。

本画像信号は、後述するようにデジタルな画像データに変換されるとともに、各種画像処理を施され、所定のファイル形式でメモリカード３１へ記録される。一方、スルー画像信号は、例えば毎秒３０フレームのフレームレートで出力されると、デジタルなスルー画像データに変換されるとともに、本画像信号と同様の各種画像処理を施される。このスルー画像データは、ＳＤＲＡＭ７８に設けられたＶＲＡＭ領域にバッファリングされ、エンコーダ５３によってアナログのコンポジット信号に変換されてＬＣＤ２１に逐次スルー表示される。

また、ＣＣＤ４２は、いわゆる電子シャッタ機能を有しており、タイミングジェネレータ（図示しない）からのシャッタパルスが入力されると、それまでに蓄積された電荷を掃き出して消去し、本画像信号として出力される電荷の蓄積時間を調節する。デジタルカメラ１０による撮影の露光量は、このＣＣＤ４２の電子シャッタの速度と絞り４７の絞り開口の大きさとによって定まる。また、こうしたＣＣＤ４２の動作は、ＣＣＤドライバ５６を介してＣＰＵ４１によって制御される。

上述のようにＣＣＤ４２から出力されるアナログの撮像信号は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳ）５７に入力されてノイズが除去されるとともに、増幅器（以下、ＡＭＰ）５８によって増幅される。そして、Ａ／Ｄ変換器５９によってデジタルな画像データへと変換される。この画像データは、ＣＣＤ４２の受光面を構成する各セルに蓄積された電荷量を正確に反映したＲ，Ｇ，Ｂのデータであり、デジタルシグナルプロセッサ（以下、ＤＳＰ）４３へと入力される。

ＤＳＰ４３は、画像入力コントローラ６１、ＡＷＢ処理回路６２、画質補正処理回路６３、ＹＣ変換処理回路６４、圧縮伸張処理回路６６などから構成される。画像入力コントローラ６１は、Ａ／Ｄ変換器５９から入力された画像データをバッファリングし、データバス６７を介してＳＤＲＡＭ７８に一時的に記憶させる。

ＡＷＢ処理回路６２は、ＳＤＲＡＭ７８から画像データを読み出して、ホワイトバランスが適切か否かを検出する。また、ＡＷＢ処理回路６２は、読み出した画像データのホワイトバランスが適切でない場合には、ＲＧＢの各色についてＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインを算出し、これを元の画像データに加減することで、撮影した画像データを適切なホワイトバランスに調節する。

画質補正処理回路６３は、ＳＤＲＡＭ７８から画像データを読み出して、階調変換処理、γ補正処理などの各種画質補正処理を施す。この画質補正処理回路６３によって画質を補正された画像データは、再度ＳＤＲＡＭ７８に記憶される。

ＹＣ変換処理回路６４は、画質補正処理回路６３で各種画質補正処理を施された画像データをＳＤＲＡＭ７８から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとに変換する。

圧縮伸張処理回路６６は、ＹＣ変換された画像データを、例えばＪＰＥＧやＴＩＦＦといった所定のファイル形式で出力する。この圧縮伸張処理回路６６によって圧縮された画像データは、メディアコントローラ（図示しない）を介してメモリカード３１に記録される。

また、デジタルカメラ１０は、ＡＥ検出回路６８、ＡＦ検出回路６９などを備えている。ＡＥ検出回路６８は、ＳＤＲＡＭ７８から画像データを読み出し、予め設定されたＡＥ検出領域から被写体の輝度を検出し、露光量が適切か否かを検出する。このＡＥ検出回路６８によって検出された被写体の輝度に基づいて、ＣＰＵ４１は、ＣＣＤ４２の電子シャッタの速度と絞り４７の絞り開口の大きさとを定め、露光量が撮影に適切な量となるように調節する。

ＡＦ検出回路６９は、ＳＤＲＡＭ７８から画像データを読み出し、予め設定されたＡＦ検出領域から高周波成分を抽出し、この高周波成分を積算したＡＦ評価値を算出する。ＣＰＵ４１は、このＡＦ評価値が最大となるように、ＡＦ検出領域内のコントラストが最大となる合焦位置に、フォーカスレンズ４８を移動させ、撮影レンズ１６の焦点距離を調節する。

さらに、デジタルカメラ１０は、スミア検出部７１（スミア検出手段）、特定色補性処理部７２（特定色補正手段）を備える。スミア検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器５９から出力される画像データが入力されると、ＣＣＤ４２のＯＢ領域に由来するＯＢデータを取得する。このＯＢデータは、光が照射されない画素の基準として使用されるデータであり、画像データにスミアが生じていなければ略起伏のないデータである。したがって、スミア検出部７１は、このＯＢデータを取得し、その起伏に基づいて、画像データにスミアが生じているか否かを検出する。さらに、スミア検出部７１は、画像データにスミアを検出された場合には、そのスミアの特徴量としてスミアレベルを定める。例えば、ＯＢデータに生じたスミアを示すデータの信号強度、位置、幅、面積などのスミアを特徴付ける量をスミアレベル（スミア量）として定める。なお、このスミア検出部７１は、ＯＢデータに生じたスミアの信号強度をスミアレベルとして定める。

特定色補正処理部７２は、スミアの生じている画像データに対して、特定の色相範囲の彩度を低下させる画像処理を施す。すなわち、この特定色補正処理部７２は、スミア検出部７１で定められたスミアレベル、例えば検出されたスミアの信号強度を所定の閾値７５と比較する。

そして、検出されたスミアレベルが閾値７５よりも大きく、スミアが画像データの画質に深刻な影響を与えてしまう場合には、所定の色相範囲の色に限って画像データの彩度を低下させる画像処理を施す。このとき、彩度を低下させる程度もまた、検出されたスミアレベルに応じて決定する。また、特定色補正処理部７２による彩度を低下させる画像処理は、ＹＣ変換後の画像データに対して行われる。

一方、検出されたスミアレベルが閾値７５以下の値であり、スミアが画像データの画質にそれ程深刻な影響を与えない場合には、上述のような所定の色相範囲の色の彩度を低下させる画像処理を施さない。したがって、スミア検出部７１によって検出されたスミアが軽度の場合には、画像データに対してＤＳＰ４３による各種画像処理のみが施される。

ＥＥＰＲＯＭ７７は、デジタルカメラ１０の制御用プログラムや各種設定情報などが格納されているメモリである。このＥＥＰＲＯＭ７７に格納されている設定情報としては、例えば、前述のようにスミアレベルと比較される閾値７５や、彩度を低下させる所定の色相範囲などが記憶されている。

ＳＤＲＡＭ７８は作業用のメモリであり、画像データを一時的に記憶するとともに、ＣＰＵ４１によって実行されるデジタルカメラ１０の制御用プログラムなどがロードされる。また、前述のＳＤＲＡＭ７８内にはスルー画像データを格納するＶＲＡＭ領域が確保されており、このＶＲＡＭ領域にバッファリングされるスルー画像データはＣＣＤ４２がスルー画像信号を出力するフレームレートに応じて随時更新される。さらに、スミア検出部７１で検出されるスミアの特徴を示すデータなどもこのＳＤＲＡＭ７８に記憶される。

上述のように構成されるデジタルカメラ１０の作用について説明する。図４に示すように、デジタルカメラ１０は、レリーズボタン３３が押圧操作されると、画像データを取得するとともに、ＯＢデータを取得する（撮影実行ステップ）。

取得された画像データは、自動的にホワイトバランスが調節される（ホワイトバランス調節ステップ）。すなわち、画像データのＲ，Ｇ，Ｂ各色に対してそれぞれＲゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインが加減され、画像データが適切なホワイトバランスとなるように調節される。また、このホワイトバランスの調節は画像データの全ての画素に対して行われる。

例えばスミアによって蓄積電荷が飽和した画素に対してもこうしたホワイトバランスの調節が行われる。したがって、画像データにスミアが生じていると、このスミア部分は、ホワイトバランスが自動的に調節されることによって、かえって不自然な色に彩色されることとなる。そして、この画像データはγ補正など他の各種画像処理を施され、ＹＣ変換される。

こうした各種画像処理が取得された画像データに施されると同時に、ＯＢデータに基づいて画像データに生じたスミアの特徴、例えばスミアレベルが検出される（スミア検出ステップ）。そして、このスミアレベルは、予め定められた閾値７５と比較される。

検出したスミアレベルが閾値７５以下の値であった場合には、上述のように各種画像処理を施された画像データは、ＪＰＥＧなどの所定形式で圧縮され、メモリカード３１に記憶される。

一方、検出したスミアレベルが閾値７５よりも大きな値であった場合には、上述のように各種画像処理を施された画像データに対して、さらに所定色相範囲の彩度を低下させる画像処理が施される（特定色補正ステップ）。この場合、所定色相範囲は予め定められており、例えばマゼンタ色の彩度だけが下げられ、グレーに近づけられる。また、彩度を低下させる程度は、スミアレベルに応じて定められる。

こうして所定色相範囲の彩度が低下された画像データは、前述と同様にＪＰＥＧなどの所定形式で圧縮されてメモリカード３１に記憶される。

具体的には、図５（Ａ）に示すように、例えば撮影範囲内に太陽があるシーンで撮影を行うと、得られる画像８１にはスミア８２が生じる。この画像８１のホワイトバランスを補正する場合、例えばＧゲインを基準とすれば、Ｒゲイン，Ｂゲインともに１．５倍程度の大きさとなる。したがって、スミア８２は本来白色であるが、ホワイトバランスの補正が行われることによって、いわゆるマゼンタ色に彩色されてしまう。

一方、図５（Ｂ）に示すように、画像８１にスミア８２が生じると、この画像８１を撮影したときのＯＢデータ８３には、スミア８２の生じた部分に対応する位置に起伏が生じる。ＯＢデータ８３は、ＣＣＤ４２内の遮光されたＯＢ領域の画素から得られるデータであり、光学的な黒色の基準として用いるデータであるから、信号強度は小さく、暗電流によるノイズなどを反映するものである。したがって、このＯＢデータ８３に生じた大きな起伏は、本来の画像信号に対してオフセットとして付加されたスミア８２の信号強度を反映したものである。デジタルカメラ１０は、このＯＢデータ８３に生じた起伏の信号強度をスミアレベルとして検出する。

一方、図５（Ｃ）に示すように、ホワイトバランスの補正によって彩色されたスミア８２のマゼンタ色８４は、Ｃｒ，Ｃｂを軸とする座標上においては第１象限にある。デジタルカメラ１０には、このマゼンタ色８４を含む所定色相範囲８６が予め定められており、画像８１に対してこの所定色相範囲８６内の色の彩度を低下させる画像処理を施す。すなわち、所定色相範囲８６内に含まれる色を、Ｃｒ‐Ｃｂ座標の原点に向けて移す画像変換処理を行う。また、スミアレベルに応じて、所定色相範囲８６内の色の彩度を低下させる量も予め定められている。

こうして、ホワイトバランス補正後のスミア８２の色を含む所定色相範囲８６の彩度を低下させると、図５（Ｄ）に示すように、画像８１のスミア以外の部分は大きな影響を受けずに、スミア８２に付いたマゼンタ色８４は薄くグレーに近づけられる。

以上のように、デジタルカメラ１０は、ホワイトバランスの補正によってスミア８２に彩色される色の彩度を低下させることで、スミアの視認性を下げ、スミアによる画質の劣化を容易に軽減することができる。

なお、上述の実施形態では、ホワイトバランスの補正によってスミアに彩色される色を含む色相の範囲を所定色相範囲として予め定めているが、これに限らず、検出したスミアレベルに応じて彩度を低下させる色相の範囲を定めることが好ましい。

例えば、スミアレベルと比較する値として、第１閾値７５ａと第２閾値７５ｂとを予め設ける。また、図６に示すように、所定色相範囲として、小色相範囲８８と、この小色相範囲８８よりも範囲の大きな大色相範囲８９とを予め定めておく。そして、例えば図７に示すように、検出したスミアレベルが第１閾値７５ａよりも大きい場合には、所定色相範囲としてより小さい色相範囲である小色相範囲８８を指定する。そして、この小色相範囲８８内の色の彩度を低下させる。

一方、検出したスミアレベルが第１閾値７５ａ以下の値であり、第２閾値よりも大きな値である場合には、所定色相範囲としてより大きな色相範囲である大色相範囲８９を指定する。そして、この大色相範囲８９内の色の彩度を低下させる。また、検出したスミアレベルが第２閾値７５ｂ以下の値である場合には、特定の色の彩度を低下させる画像処理は行わずに画像データを圧縮し、記憶する。

すなわち、画像データのうちスミアが生じた部分のデータは、本来の画像信号由来の成分とスミアによる信号由来の成分とからなる。スミア自体は、その発生原因からしてＲＧＢ各色に一律にオフセットとして付加される。したがって、スミアの色は、本来の画像信号由来の成分比率に応じて、色相の範囲にばらつきがある。

このことから、スミアレベルが比較的大きい場合、すなわち、本来の画像信号に対してスミア由来の信号強度が大きい場合には、スミア部分の色はＲＧＢに略共通するスミア由来の信号の強度に依存し、色相の範囲にばらつきは少ない。このことは、ホワイトバランスの補正によって彩色された後のスミア部分の色も同様である。したがって、スミアレベルが第１閾値７５ａよりも大きい場合には、彩度を低下させる色相の範囲としてより小さな範囲を指定すればよく、小色相範囲８８を指定する。

一方、スミアレベルが比較的小さい場合、すなわち、本来の画像信号に対してスミア由来の信号強度がそれ程大きくない場合には、スミア部分の色は本来の画像信号を反映したばらつきがある。これはホワイトバランスの補正によって彩色された後のスミア部分の色についても同様である。したがって、スミアレベルが第１閾値７５ａ以下の値であり、第２閾値７５ｂよりも大きな値であるときには、彩度を低下させる色相の範囲としてより大きな範囲を指定する必要があり、大色相範囲８９を指定する。

このように、検出したスミアレベルに応じて、彩度を低下させる色相の範囲を、検出したスミアレベルに応じて変化させることで、スミアの生じた部分以外に与える影響はより小さくなり、スミアの色付きをより的確に目立たなくすることができる。

なお、このようにスミアレベルに応じて彩度を低下させる色相の範囲の大きさを定めるときに、上述の例では、いくつかの色相範囲を定めておき、選択するが、これに限らない。すなわち、スミアレベルに応じて指定する色相範囲を適宜変えることが好ましい。例えば、所定色相範囲を円形に定め、スミアレベルに応じた径の所定色相範囲を、彩度を低下させる色相の範囲とすればよい。

また、上述の実施形態では、ホワイトバランスの補正によってスミアの色がマゼンタ色になる例を説明するが、これに限らず、他の色に彩色されたスミアについても同様に彩度を低下させ、スミアの色付きを目立たなくすることが好ましい。

例えば、図８に示すように、デジタルカメラ９０は、前述のデジタルカメラ１０の特定色補正処理部７２の機能を拡張した特定色補正処理部９１を備える。また、デジタルカメラ９０は、第３閾値７５ｃ、第４閾値７５ｄ、第５閾値７５ｅ、第１色相範囲９２ａ、第２色相範囲９２ｂ、第３色相範囲９２ｃ、第４色相範囲９２ｄを予め定めてある。

特定色補正処理部９１は、ＡＷＢ処理回路６２からホワイトバランスゲイン、すなわち、Ｒゲイン、Ｇゲイン、Ｂゲインの値をそれぞれ取得する。また、取得したホワイトバランスゲインに基づいて、特定色補正処理部９１は、Ｇゲインに対するＲゲインの比率（以下、Ｒゲイン率）、及びＧゲインに対するＢゲインの比率（以下、Ｂゲイン率）を各々算出する。さらに、特定色補正処理部９１は、Ｒゲイン率及びＧゲイン率を第３閾値７５ｃ，第４閾値７５ｄ、第５閾値７５ｅと各々比較して、ホワイトバランスが補正された後のスミアの色に応じた色相の範囲を定め、この色相の範囲の色の彩度を低下させる画像処理を画像データに施す。

第３閾値７５ｃ，第４閾値７５ｄ，第５閾値７５ｅは、予め定められており、ＥＥＰＲＯＭ７７に記憶されている。これらの閾値は、上述のように、Ｒゲイン率，Ｂゲイン率と比較される。

また、図９に示すように、第１〜第４色相範囲９２ａ〜ｄは、予め定められており、ＥＥＰＲＯＭ７７に記憶されている。第１色相範囲９２ａは、Ｃｒ‐Ｃｂ座標の第１象限内に定められた色相の範囲であり、主としてマゼンタ色を指定する。第２色相範囲９２ｂ、Ｃｒ‐Ｃｂ座標の第２象限内に定められた色相の範囲であり、青色〜シアン色を指定する。第３色相範囲９２ｃは、Ｃｒ‐Ｃｂ座標の第３象限内に定められた色相の範囲であり、主として緑色を指定する。第４色相範囲９２ｄは、Ｃｒ‐Ｃｂ座標の第４象限内に定められた色相の範囲であり、赤色〜黄色を指定する。

上述のように構成されるデジタルカメラ９０は、図１０に示すように、前述のように、検出したスミアレベルを第１、第２閾値７５ａ，７５ｂなど所定の閾値と比較して、特定の色相範囲の色の彩度を低下させる画像処理を行うか否かを決定する。

そして、特定の色相範囲内の色の彩度を低下させる画像処理を行うことが決定された場合には、Ｒゲイン率を第３閾値７５ｃと比較する。また、Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも大きい場合には、さらに、Ｂゲイン率を第４閾値７５ｄと比較する。

Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも大きく、かつ、Ｂゲイン率が第４閾値７５ｄよりも大きい場合には、第１色相範囲９２ａが選択され、画像データに対してこの第１色相範囲９２ａに属する色の彩度が低下される画像処理が行われる。すなわち、ホワイトバランス補正前の画像データが全体として緑色に偏っていると、ホワイトバランスの補正は、Ｇゲインに対してＲゲイン，Ｂゲインの比率が大きくなる。したがって、ホワイトバランスが補正されると、スミアはマゼンタ色に彩色されてしまう。このことから、マゼンタ色を指定する第１色相範囲９２ａに属する色の彩度を選択的に低下させる。

また、Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも大きく、Ｂゲイン率が第４閾値７５ｄよりも小さい場合には、第４色相範囲９２ｄが選択され、画像データに対してこの第４色相範囲９２ｄに属する色の彩度が低下する画像処理が施される。すなわち、ホワイトバランス補正前の画像データが全体として青色に偏っていると、ホワイトバランスの補正は、Ｇゲインに対してＲゲインの比率は大きく、Ｂゲインの比率は小さくなる。したがって、ホワイトバランスが補正されると、スミアは赤〜黄色に彩色される。このことから、赤色〜黄色を指定する第４色相範囲９２ｄに属する色が選択的に彩度を低下される。

一方、Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも小さい場合には、さらに、Ｂゲイン率を第５閾値７５ｅと比較する。Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも小さく、Ｂゲイン率が第５閾値７５ｅよりも大きい場合には、第２色相範囲９２ｂが選択され、画像データに対してこの第２色相範囲９２ｂに属する色の彩度が低下する画像処理が施される。すなわち、ホワイトバランス補正前の画像データが全体として黄色に偏っていると、ホワイトバランスの補正は、Ｇゲインに対してＲゲインの比率は小さく、Ｂゲインの比率は大きくなる。したがって、ホワイトバランスが補正されると、スミアは青色〜シアン色に彩色される。このことから、青色〜シアン色を指定する第２色相範囲９２ｂに属する色が選択的に彩度を低下される。

また、Ｒゲイン率が第３閾値７５ｃよりも小さく、Ｂゲイン率が第５閾値７５ｅよりも小さい場合には、第３色相範囲９２ｃが選択され、画像データに対してこの第３色相範囲９２ｃに属する色の彩度が低下する画像処理が施される。すなわち、ホワイトバランスの補正前の画像データが全体としてマゼンタ色に偏っていると、ホワイトバランスの補正は、Ｇゲインに対してＲゲイン，Ｂゲインの比率は小さくなる。したがって、ホワイトバランスが補正されると、スミアは緑色に彩色される。このことから、緑色を指定する第３色相範囲９２ｃに属する色の彩度を選択的に低下させる。

このように、ホワイトバランスゲインに応じて彩度を低下させる色相の範囲を変更すると、ホワイトバランス補正後のスミアの色を的確に補正することができる。

なお、ホワイトバランスゲインに応じて彩度を低下させる色相の範囲を変更する場合に、上述の例では、Ｃｒ‐Ｃｂ座標内での大きさが予め定められた第１〜第４色相範囲から適切なものを選択するが、これに限らず、検出したスミアレベルに応じて彩度を低下させる色相の範囲を変更することが好ましい。すなわち、前述のように、スミアレベルが大きいほど、彩度を低下させる範囲は狭く設定することが好ましい。

なお、ホワイトバランスゲインに応じて彩度を低下させる色相の範囲を変更する場合に、上述の例では、Ｃｒ‐Ｃｂ座標内の位置が予め定められた第１〜第４色相範囲から適切なものを選択するが、これに限らず、Ｒ、Ｇ，Ｂの各ゲインの比率に応じて色相の範囲を定めても良い。例えば、予め第１〜第４色相範囲を定めておくのではなく、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ゲインの比率から、ホワイトバランス補正後のスミアの色を算出する。そして、この算出したスミアの色を含む範囲を、彩度を低下させる色相の範囲とすることが好ましい。

また、上述の例では、第１〜第４色相範囲から適切なものを指定するために、ホワイトバランスゲインと比較される閾値として、第３〜第５閾値を予め定めるが、これに限らず、第４閾値７５ｄと第５閾値７５ｅとを同一の値に定めても良い。

なお、上述の実施形態では、ＯＢデータに現れるスミアの信号強度をスミアレベルとして用いたが、これに限らず、スミアの他の特徴をスミアレベルとして用いても良い。例えば、単に最大の信号強度をスミアレベルとするのではなく、信号強度とスミアの幅との積で求められる面積をスミアレベルとしても良い。このように、ＯＢデータに生じたスミアを示す起伏の面積をスミアレベルとして用いると、生じたスミアの幅内で信号強度にばらつきがある場合に、彩度を低下させる色相の範囲や彩度の低下量などをさらに適切に定めることができる。

また、上述の実施形態では、スミア検出部７１にＡ／Ｄ変換器５９からデータが入力されるが、これに限らず、他の部材や他のタイミングでスミア検出部７１に画像データを入力しても良い。例えば、ＣＣＤ４２から出力される撮像信号を直接スミア検出部７１に入力しても良い。

なお、上述の実施形態では、Ｃｒ‐Ｃｂ座標上で所定色相範囲が円形に定められた例を示すが、これに限らず、所定色相範囲は楕円形や矩形など他の任意の形状に定めても良い。また、上述の実施形態のように、Ｃｒ‐Ｃｂ座標上での大きさや位置が異なる複数の所定色相範囲を定めるときには、それぞれの所定色相範囲ごとにＣｒ‐Ｃｂ座標上での形状を定めて良い。さらに、Ｃｒ−Ｃｂ座標上で所定色相範囲を定めることに限らず、他の色相空間、例えばＲＧＢで所定色相範囲を指定しても良い。

また、上述の実施形態では、特定の色相範囲に属する色の彩度を低下させるときに、画像データの全体に対してこの彩度を低下させる画像処理を施すが、これに限らない。すなわち、ＯＢデータによればスミアの位置や幅も容易に特定されるから、画像データの全体に対して特定色相範囲の彩度を低下させるのではなく、スミアが生じた部分に対してこの画像処理を施しても良い。

デジタルカメラの前面の外観を示す斜視図である。 デジタルカメラの背面の外観を示す斜視図である。 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 デジタルカメラの作用を示すフローチャートである。 デジタルカメラの作用を示す説明図である。 大小の所定色相範囲の例を示す説明図である。 スミアレベルの値に応じて所定色相範囲の大きさを変える例を示すフローチャートである。 彩度を低下させる色相範囲を変更するデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 第１〜第４色相範囲の例を示す説明図である。 ホワイトバランスゲインに応じて彩度を低下させる色相範囲を変更する例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０，９０ デジタルカメラ（撮影装置）
１６ 撮影レンズ
４２ ＣＣＤ
６２ ＡＷＢ処理回路
７１ スミア検出部（スミア検出手段）
７２，９１ 特定色補正処理部（特定色補正手段）
７５，７５ａ〜ｄ 閾値
８１ 画像
８２ スミア
８３ ＯＢデータ
８６ 所定色相範囲
８８ 小色相範囲
８９ 大色相範囲
９２ａ〜ｄ 第１〜第４色相範囲

Claims (6)

1. 撮像素子で被写体からの光を光電変換して前記被写体の画像データを得るときに、前記画像データのホワイトバランスを調節する撮影装置において、
   前記撮像素子内の遮光された画素から出力される遮光画素データに基づいて前記画像に生じたスミアを検出するとともに、前記遮光画素データに応じてスミア量を定めるスミア検出手段と、
   前記スミア量に基づいて、前記画像データのホワイトバランスが調節された後の前記スミアの色を含む所定色相範囲内の色の彩度を低下させる特定色補正手段と、
   を備えることを特徴とする撮影装置。
2. 前記所定色相範囲の大きさは、前記スミア量に応じて定められることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
3. 前記特定色補正手段は、調節されるホワイトバランスのゲイン信号に基づいて、ホワイトバランスの調節後に彩色される前記スミアの色に応じた前記所定色相範囲を定めることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
4. 撮像素子で被写体からの光を光電変換して前記被写体の画像データを得るとともに、前記撮像素子に遮光されて設けられた画素から出力される遮光画素データを得る撮影実行ステップと、
   前記画像データのホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節ステップと、
   前記遮光画素データに基づいて前記画像データに生じたスミアを検出するとともに、前記遮光画像データに応じてスミア量を定めるスミア検出ステップと、
   前記スミアレベルに基づいて、前記ホワイトバランス調節ステップ後の前記スミアの色を含む所定色相範囲内の色の彩度を低下させる特定色補正ステップと、
   を備えることを特徴とする撮影方法。
5. 前記所定色相範囲の大きさは、前記スミアレベルに応じて定められることを特徴とする請求項４記載の撮影方法。
6. 前記所定色相範囲は、調節されるホワイトバランスのゲイン信号に基づいて、ホワイトバランスの調節後に彩色される前記スミアの色に応じて定められることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮影方法。

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