JP4137085B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像素子で得られた画像信号を処理するする撮像装置に関する。
一般的なデジタルカメラのホワイトバランス制御(以下WBと記す場合もある)は、被写体から反射する反射光を分析し、得られたスペクトル分布から光源の種類を特定し、光源色に依らない色再現を得るようにホワイトバランス制御値を変化させている。一般に、光源が変化した場合に、静止画撮影の際には、光源に直ぐに追従するようにしているが、動画像を撮像している最中は、光源の変化に対して、時定数を持たせて追従するようにしている。
特許文献1は、静止画を撮影する際に、静止画撮影待機状態(動画像の撮像を行っている状態)の最後のホワイトバランス制御値を記憶しておき、静止画撮影が完了して静止画撮影待機状態(動画像の撮像を行っている状態)に復帰する際にはその記憶しておいたホワイトバランス制御値を再設定することを記載している。。
特開2003−61113号公報
上記の特許文献1に記載されたデジタルカメラは、静止画撮影が完了して静止画撮影待機状態へと復帰する際に、静止画撮影の直前のホワイトバランス制御値を設定する。そのため、上記で説明したように、静止画撮影と、動画像の撮像の場合における、光源の追従性の違いにより、静止画撮影待機状態への復帰直後では光源色を補正しきれていないという課題があった。
つまり、このようなホワイトバランス制御を行うと、静止画撮影から得られた画像と、その後の動画像の撮像により得られた画像との間で色味が異なってしまい、色の連続性が保てなくなるという課題がある。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、例えば、静止画撮影動作と動画撮像動作等の異なる動作で各々得られた画像の色再現性の連続性を保つことを可能にすることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本願発明の一態様による撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、
動画像を撮像して撮像した画像信号を再生可能に記録する第1の動作中に、静止画撮影のための焦点調整若しくは露光調整の少なくとも一つの動作を実行する第2の動作を行う調整手段と、
静止画撮影の実行を指示する撮影指示手段と、
前記第2の動作中に、前記撮影指示手段による撮影指示に応答して静止画撮影を実行する第3の動作を行う静止画撮影手段と、
光源の変化があった際に、前記第2の動作中に得られる第1の画像信号を光源へ追従するように補正するよりも、より光源に追従するように、前記静止画撮影によって取得された第2の画像信号の補正をするとともに、前記静止画撮影後の前記第1の動作中に得られる第3の画像信号に基づく画像の色再現性が、前記第1の画像信号に基づく画像の色再現性よりも、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する制御手段と
前記静止画撮影によって取得された前記第2の画像信号を、前記動画像の一部として用いるように制御する第2の制御手段とを有し、
前記第2の制御手段は、前記撮影指示手段により静止画撮影の実行が指示された後の第1期間を除いた期間であって前記第3の画像信号の撮像が開始される前までの第2期間の間、1つの前記第2の画像信号を、前記動画像の複数フレーム部分として用いるように制御し、
前記制御手段は、前記第2期間が経過した後に再び動画像を構成する第3の画像信号に基づく最初の画像の色再現性が、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する
また、また、本願発明の他の態様による撮像装置の制御方法は、
動画像を撮像して撮像した画像信号を再生可能に記録する動作を含む第1の動作中に、撮影指示手段による撮影指示に応答して静止画撮影を実行する第2の動作を行う静止画撮影ステップと、
光源の変化があった際に、前記第2の動作前の前記第1の動作中に得られる第1の画像信号を光源へ追従するように補正するよりも、より光源に追従するように、前記静止画撮影によって取得された第2の画像信号の補正をするとともに、前記静止画撮影後の前記第1の動作中に得られる第3の画像信号に基づく画像の色再現性が、前記第1の画像信号に基づく画像の色再現性よりも、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する制御ステップと
前記静止画撮影によって取得された前記第2の画像信号を、前記動画像の一部として用いるように制御する第2の制御ステップとを有し、
前記第2の制御ステップは、前記撮影指示手段により静止画撮影の実行が指示された後の第1期間を除いた期間であって前記第3の画像信号の撮像が開始される前までの第2期間の間、1つの前記第2の画像信号を、前記動画像の複数フレーム部分として用いるように制御し、
前記制御ステップは、前記第2期間が経過した後に再び動画像を構成する第3の画像信号に基づく最初の画像の色再現性が、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する。
本発明によれば、色再現性の連続性を保つことが可能になり、画像を見た場合の違和感が緩和される。
以下、添付の図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
<第1実施形態>
図1は、本実施形態による画像処理装置としての撮像装置100の構成例を示すブロック図である。撮像装置100は、光学系として撮影レンズ10、絞り機能を備えるシャッター12、光学像を電気信号に変換する撮像素子14を有する。撮像素子14のアナログ信号出力はA/D変換器16によりディジタル信号に変換される。
タイミング発生回路18は、撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給する。なお、タイミング発生回路18は、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
画像処理回路20は、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果をシステム制御回路50に提供する。システム制御回路50はこれらの演算結果に基づいて露光制御部40、測距制御部42を制御し、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理を実現する。さらに、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行っている。
メモリ制御回路22は、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。A/D変換器16より出力されたデータは画像処理回路20及びメモリ制御回路22を介して、或いは直接メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26によりアナログ信号に変換され、画像表示部28により表示される。画像表示部28を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダー(EVF)機能を実現することが可能である。また、画像表示部28の表示はシステム制御回路50の制御により任意にON/OFFすることができる。画像表示部28の表示をOFFにした場合には撮像装置100の電力消費を大幅に低減することが出来る。
メモリ30は撮影した静止画像や動画像を格納する。メモリ30は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。
圧縮・伸長回路32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する。圧縮・伸長回路32は、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。
露光制御部40はシャッター12が備える絞り機能を制御する。露光制御部40はさらにフラッシュ48と連携し、フラッシュ調光機能を有する。測距制御部42は撮影レンズ10のフォーカシングを制御する。ズーム制御部44は撮影レンズ10のズーミングを制御する。バリア制御部46はバリアである保護部材102の動作を制御する。フラッシュ48は、フラッシュ撮影のための発光機能の他、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御部40、測距制御部42はTTL方式を用いて制御される。すなわち、上述のように、システム制御回路50が、撮像した画像データを画像処理回路20が演算した演算結果に基づいて露光制御部40、測距制御部42に対して制御を行う。
システム制御回路50は撮像装置100の全体を制御する。メモリ52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶する。メモリ52はまた、AEで用いるプログラム線図も格納している。プログラム線図は、露出値に対する絞り開口径とシャッター速度の制御値の関係を定義したテーブルである。
提示部54はシステム制御回路50の制御下で、文字、画像、音(音声)等を用いて動作状態やメッセージ等をユーザに通知する。提示部54は、撮像装置100の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、提示部54は、その一部の機能が光学ファインダー104内に設置されている。提示部54において、LCD等に表示するものとしては、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付け・時刻表示、等がある。また、提示部54の表示内容のうち、光学ファインダー104内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等がある。
不揮発性メモリ56は電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。
60、61、62、64及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作部を構成し、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等により構成される。ここで、これらの操作部について具体的に説明する。
モードダイアルスイッチ60は、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを切り替える。動画ボタン61は、動画撮影の開始と終了を指示する。動画ボタン61の押下により動画撮影が開始され、動画撮影中に再び動画ボタン61が押下されると当該動画撮影が終了する。
シャッタースイッチ(SW1)62で、不図示のシャッターボタンの半押し状態でONとなる。シャッタースイッチ62のONにより、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理等の動作が開始される。シャッタースイッチ(SW2)64は、不図示のシャッターボタンの押し込み完了でONとなる。シャッタースイッチ64のONにより、露光処理(撮像素子12から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に生画像データとして書き込む処理)、現像処理(画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算により生画像データを画像化し画像データとしてメモリ30に書き込む処理)、記録処理(メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い、記録媒体200或いは210に圧縮画像データを書き込む)という一連の処理の動作を開始する。
70は上述以外の各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部である。操作部70は、たとえば、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン等を含む。
電源制御部80は、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成される。電源制御部80は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。そして、その検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。電源制御部80には、コネクタ82及びコネクタ84を介して電源86が接続される。電源86は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やBNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプター等からなる。
インターフェース90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とシステムバスを接続する。また、コネクタ92及び96を介して着脱可能なメモリカードやハードディスク等の記録媒体との接続が行われる。記録媒体着脱検知部98はコネクタ92及び/又は96に記録媒体200或いは210が装着されているか否かを検知する。
なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインターフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインターフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。また、インターフェース及びコネクタとしては、PCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
さらに、インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことが可能となる。
保護部材102は、画像処理装置100のレンズ10を含む撮像部を覆うことにより、当該撮像部の汚れや破損を防止するバリアとして機能する。また、光学ファインダ104は、画像表示部28による電子ファインダー機能を使用すること無しに撮影を行うことを可能にする。上述したように、光学ファインダー104内には、提示部54の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
通信部110は、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。112は通信部110が有線通信の場合はコネクタであり、なお通信部110が無線通信の場合はアンテナである。
記録媒体200はメモリカードやハードディスク等である。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、撮像装置100とのインタフェース204、撮像装置100と接続を行うためのコネクタ206を備えている。記録媒体210も記録媒体200と同様であり、記録部212、インタフェース214、コネクタ216を備えている。
図2、図3、図4は本実施形態における撮像装置100の主要な動作を説明するフローチャートである。以下で説明する処理はシステム制御部50がメモリ52に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。
電池交換等により撮像装置100に電源が投入されると、まずステップS201において、システム制御回路50はフラグや制御変数等を初期化する。そして、ステップS202において、画像表示部28の画像表示をOFF状態に初期設定する。
次に、ステップS203においてシステム制御回路50はモードダイアル60の設定位置により設定された動作モードを判断する。モードダイアル60が電源OFFに設定されていた場合は、ステップS205へ進み終了処理を行う。終了処理にはたとえば以下のような処理が含まれる。すなわち、提示部54や画像表示部28の各部の表示を終了状態に変更し、保護部材102を閉じて撮像部を保護する。また、フラグや制御変数等を含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ56に記録する。そして、電源制御部80により画像表示部28を含む画像処理装置100各部の不要な電源を遮断する。終了処理を終えると処理はステップS203へ戻る。
一方、モードダイアル60が撮影モードに設定されていた場合は、処理はステップS203からステップS206へ進み、撮影モード処理が実行される。また、モードダイアル60がその他のモードに設定されていた場合は、ステップS203からステップS204へ進み、システム制御回路50は選択されたモードに応じた処理を実行する。そして処理を終えたならばステップS203に戻る。
さて、モードダイアル60によって撮影モードが指定された場合の撮影モード処理では、まずステップS206において、システム制御回路50は電源制御部80により電池等で構成される電源86の残容量や動作情況が撮像装置100の動作に問題があるか否かを判断する。問題があるならばステップS208へ進み、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行い、ステップS203に戻る。電源86に問題が無ければ、ステップS207へ進み、システム制御回路50は記録媒体200或いは210の動作状態が撮像装置100の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判断する。問題があるならばステップS208へ進み、表示部54を用いて画像や音声により所定の警告表示を行う。そしてステップS203に戻る。記録媒体200或いは210の動作状態に問題が無いならば処理はステップS209に進む。
ステップS209では、スルー画像(撮像素子14によって撮像された動画像)を画像表示部28に表示するための撮影準備(初期化)を行う。ここでは、撮像素子から、複数ライン毎に加算して信号を読み出す(加算読み出し)。撮影準備が完了したらステップS210において、画像表示部28へのスルー画像の表示を開始する。すなわち、撮像素子14によって撮像された動画像を表示して電子ファインダー機能を実現する。このスルー表示に於いては、撮像素子12、A/D変換器16、画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24に逐次書き込まれたデータが、メモリ制御回路22、D/A変換器26を介して画像表示部28により逐次表示される。なお、スルー画像表示における撮像素子14の駆動形態としては、例えば後述する動画撮影時と同様に「加算読み出し」を用いることができる。
次に上記撮影モードにおいて、動画撮影が指示された場合の処理を図3、図4のフローチャートにより説明する。なお、図4のフローチャートには、動画撮影中に静止画撮影が指示された場合の処理も含まれている。
システム制御部50は、モードダイアル60の状態をチェックし、モードダイアル60が撮影モードから変更されていたらステップS203に戻る。モードダイアル60が変更されていなければステップS302に進む。ステップS302では動画ボタン61の状態がチェックされる。動画ボタン61が押されていなければ処理はステップS303へ進み、スルー画表示を継続して行う。なお、ステップS304に示されるように、スルー画像の表示の継続においては、AE処理が行われる。AE処理では、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測光演算を行いその演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの演算結果を元に露光制御部40を用いてスルー画像に対するAE処理を行う。その後S301に戻る。
ステップS302において動画ボタン61が押下されていると判断された場合は、処理はステップS305に進む。ステップS305では動画撮影のためのAF処理が行われる。このAF処理では、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測距演算を行い、その演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの測距演算結果を元に測距制御部44を用いてAF処理を行い、撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせる。その後、ステップS306に進み、ステップS304と同様の手順でAE処理を行う。
ステップS307では一連の撮影動作を行う動画撮影処理を実行する。撮影処理後メモリ30には、撮像素子14からA/D変換機16を通して読み出される。そして、読み出された画像データに対してJPEGなどの所定の現像及び圧縮処理を行い、処理後の画像データをメモリ30内に保存する。メモリ30に保存された圧縮画像データを動画ファイルとして記録媒体200へ書き込み、ステップS308に進む。ステップS308ではステップS307で撮像された画像をスルー画像として画像表示部28に表示して、動画撮影撮影の開始処理を完了する。その後、モードダイアル60の設定が変更されるか、再び動画ボタン61が押されるまで、動画撮影及び記録(ステップS403〜S407)が行われる。
以上のようにして動画撮影が開始されると、図4に示す動画撮影処理中の処理が実行される。
まず、ステップS401において、モードダイアル60が変更されたかどうかを判断する。モードダイアル60が変更された場合は、当該動画撮影処理を終了してステップS203に戻る。モードダイアル60が変更されていなければステップS402に進む。ステップS402では動画ボタン61が押下されたかどうかを判断する。動画撮影中に動画ボタン61の押下が検出されると、当該動画撮影処理を終了する。そして処理をステップS203に戻す。ステップS402において動画ボタンが押されていなければ、ステップS403に進み、動画撮影処理が継続される。
ステップS403では動画読み出し処理が行なわれる。この動画読み出し処理では、撮像素子14から加算読み出しによって撮像信号が読み出される。そして、撮像素子14から読み出された撮像信号はA/D変換器16を通してデジタル信号に変換されメモリ30に保存される(露光処理)。すなわち、メモリ30には信号処理前の未処理画像データが保存される。ステップS404では、ステップS304、S306と同様のAE処理が行なわれる。すなわち、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測光演算を行いその演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの演算結果を元に露光制御部40を用いてAE処理を行う。なお、ここで、ステップS305のようなAF処理を実行できるようにしてもよい。
ステップS405において、画像処理回路20はシステム制御回路50からの指示に従って、ステップS403でメモリ30に格納された画像データを読み出し、この画像データに基づいて色補正のための制御値、すなわちホワイトバランス制御値(WB制御値)を取得する。このとき得られたWB制御値は、動画用のWB制御値としてメモリ30に格納される。ステップS406ではステップS403でメモリ30に格納された画像データに対して、ステップS405で取得され、メモリ30に格納されたWB制御値による色補正(ホワイトバランス処理)等の、所謂現像処理を施す。ステップS407では、ステップS406で現像された画像を用いて画像表示部28によるスルー画像表示を行う。ステップS408では、動画撮影によって得られた画像を、撮影後も再生可能な状態にする動作として、メモリ30に保存された画像データをJPEGなどの所定の圧縮処理を行い、処理後の画像データをメモリ30内に保存する(記録処理)。そして、メモリ30に保存された圧縮画像データを動画ファイルとして記録媒体200へ書き込み、ステップS409に進む。
静止画記録のためのシャッターボタンの半押し状態(シャッタースイッチ62(SW1)の信号のON状態)が検出されるまで、上述のステップS401〜S408による動画撮影処理が繰り返される。ステップS409においてシャッタースイッチ62(SW1)の信号のONが検出されると、動画撮影中の静止画撮影を開始するべく処理はステップS410に進む。
ステップS410では、動画記録中の静止画撮影の処理を行う。動画中静止画撮影処理S409の詳細は図5のフローチャートにより後述する。続いてステップS411では、ステップS410で実行された静止画撮影のレビュー画像の表示を行う。すなわち、画像表示部28に静止画撮影で記録された画像(の縮小画像)が表示される。ステップS411でレビュー画像を所定の時間だけ表示した後、処理はステップS412に進む。ステップS412では、動画撮影に復帰するためのホワイトバランスの処理(動画復帰用WB処理)が実行される。この動画復帰用WB処理の詳細は図6を用いて後述する。
図5は、ステップS410における動画中静止画撮影処理を示すフローチャートである。まず、シャッターボタンの半押し状態が解除された場合には本処理を終了して通常の動画撮影に復帰させる。そのため、ステップS501ではシャッタースイッチ62(SW1)がONか否かを判定し、OFFならば動画撮影を継続して行うための処理を行うべく本処理を終了し、処理をステップS401へ戻す。一方、シャッタースイッチ62(SW1)がONならば、ステップS502に進む。
ステップS502、S503では、図3のステップS305、ステップS306と同様にAF処理とAE処理を実行し、ロックする。そして、ステップS504においてWB処理を行ない、ステップS505でスルー画像表示(EVF表示)を行い、ステップS506で動画記録処理を行なう。これらの処理は図4のステップS405〜S408の処理と同様である。すなわち、シャッタースイッチ62(SW1)がONになり、シャッタースイッチ64(SW2)がONするまでの間は、静止画撮影のための準備(AF,AEのロック)が行われるとともに動画撮影が継続して行われる。一方、シャッタースイッチ64(SW2)が押されたならば処理はステップS507からステップS508に進み、静止画撮影処理を実行する。
まず、ステップS508において、静止画撮影の一連の撮影動作を行う。すなわち、撮像素子14が静止画撮影用の駆動形態(撮像素子から非加算で信号を読み出す(非加算読み出し))で駆動され、撮像素子14からA/D変換機16を通して読み出された信号処理前の未処理画像データ(静止画像生(RAW)データ)がメモリ30に保存される。次に、ステップS509において、画像処理回路20は、ステップS508で格納された静止画生データをメモリ30から読み出し、該データに基づいてWB制御値を算出する。そして、このWB制御値をメモリ30に格納する。
続いて、ステップS510では、ステップS505でメモリ30に格納された静止画生データに縮小処理を施し、当該静止画撮影によって欠落した動画フレームの代替フレームとして利用するための縮小画像(代替フレームの生データ)を得る。次にステップS511において、ステップS508でメモリ30に格納された静止画生データに対して、ステップS509で決定された静止画用のWB制御値を用いた色補正(ホワイトバランス)を含む現像処理を行う。そして、現像処理で得られた画像データにJPEGなどの所定の圧縮処理を施し、得られた圧縮画像データを静止画ファイルとしてメモリ30に保存する。ステップS512では、ステップS510で得られた縮小画像に対して、ステップS509で決定されたホワイトバランス制御値を用いた色補正(ホワイトバランス)を含む現像処理を施す。そして、現像処理で得られた画像データに対してJPEG等で圧縮処理を施し、欠落フレームに対する代替フレームとしてステップS407で作成中の動画ファイルに追加する。以上で、動画撮影中の静止画撮影を終了する。
なお、上記処理では、静止画生データから縮小画像を生成したが、現像後の静止画データを用いて縮小画像を生成するようにしてもよい。
図6は図4のステップS411に示した動画復帰用のホワイトバランス処理を示すフローチャートである。
ステップS601では、ステップS506で静止画生データから取得されたホワイトバランス制御値をメモリ30から読み出し、これを静止画用ホワイトバランス制御値としてメモリ30に格納する。続いてステップS602では、ステップS601でメモリ30に格納した静止画用ホワイトバランス制御値を動画用ホワイトバランス制御値へ変換し、得られた動画用ホワイトバランス制御値をメモリ30に格納する。変換方法については図8を用いて後述する。ステップS603ではステップS602で算出した動画用ホワイトバランス制御値を画像処理回路20へ予め設定して、動画撮影復帰用のホワイトバランス処理を終了する。
図7は、動画中の静止画撮影における時間方向のシーケンスを図示したタイミングチャートである。動画撮影が継続している状態において、シャッタースイッチ64(SW2)がONすると、静止画の撮影をすると共に、静止画像を縮小した画像(ステップS512)を動画の代替フレームとして用いる。静止画撮影期間の長さに応じて、複数枚の代替フレームを使用する。動画中の静止画撮影が完了した後は動画の撮影を再開する。なお、SW2信号の入力直後に1フレーム分の黒画像が挿入されているが、これはなくてもかまわない。
図8は、動画用ホワイトバランス制御値と静止画用のホワイトバランス制御値の相互変換を行う方法の一例を示した図である。予め撮像素子の駆動毎(静止画撮影の駆動と動画撮影の駆動)の分光感度(RGB各色に対して)を計測し、XY色度図で表現されたCx、Cyの座標上において両者の差を求めておく。図8のDIFF_CXとDIFF_CYが駆動形態に起因した分光感度の差を表している。そして、動画用のホワイトバランス制御値が図示したMovCx、MovCyで表現されるとき、撮像素子の駆動に応じてDIFF_Cx、DIFF_CY分だけ補正することで、静止画用のホワイトバランス制御値StillCx、StillCyを得ることができる。
ここではXY色度図で表現した分光感度補正について説明したが、RGBの各色に対するカラーゲインに所定の係数を掛けることで補正するなど、他の補正手段であっても構わない。また、ここでは動画用ホワイトバランス制御値と静止画用ホワイトバランス制御値の変換方法について述べたが、動画撮影も静止画撮影も行われていない間の電子ビューファインダーへの表示のためのWB制御値(EVF用のWB制御値)へ変換する際も同様の方法を用いて変換を行う。この点については第2実施形態で説明する。
図9は、動画撮影中に被写体光源へWBが追従する様子を示した図である。点線で示されたグラフが動画撮影中におけるWBの光源の変化に対する追従の軌跡である。図示した光源1に対して最適な色温度がC1であるとき、時間T1において光源1から光源2へ切り替わった際の時間方向の動きを示している。
時間T1で光源1から光源2への切り替わりを検出すると、時間Tmoveだけ要して光源2へ追従を完了する。光源1から光源2へ追従するべくWB制御値をいきなり切り替えると、画像の色が突然変化して不自然となる、光源1と光源2の間の切り換えが頻発した際に画像がちらついてしまうという不具合が生じる。そのため、時間Tmoveをかけて徐々にWB制御値が変化するようにしている。光源2への追従が完了したときの色温度はC3である。以上のように、光源の切り替わりを検出してから時間Tmoveをかけて追従が完了する。
動画撮影においては上述のような制御を行うので、光源追従の途中、例えば図9に示した時間T2で静止画が撮影される場合がある。このとき、追従途中の色温度はC2である。なお、シャッターボタンの半押しの状態、すなわちシャッタースイッチ62(SW1)がONでありシャッタースイッチ64(SW2)がOFFの状態では、動画撮影が継続するため、光源追従が継続している。
また、図9の実線で示されたグラフは、図4のステップS412と図6で説明した方法を用いた場合のWBの追従の様子を示している。被写体光源の変化を時間T1において検出し追従を開始する様子は同様である。しかし、時間T2において静止画撮影が行われると、図5のステップS509で説明したように静止画像生データからWB処理を行うことで、被写体光源へ追従することができる。続いて、図6で説明した処理(動画復帰用WB処理)を行うことで、時間T3で動画撮影に復帰したあとも被写体に追従した色温度C3を保持することが可能となる。すなわち、以降の動画撮影においては、静止画像生データから得られたWB制御値に相当する動画用のWB制御値で動画撮影が再開され、光源変化が検出されるまでこのWB制御値が用いられることになる。
これに対して、一般的な撮像装置では、静止画から動画撮影のためのWB制御値を生成しないので、動画撮影に復帰した際の動画撮影の駆動形態に対応したWB制御値として静止画撮影の直前のWB制御値(図9のT2の時点のWB制御値)を利用することになる。このため、静止画から派生した動画用の代替フレームの色再現性と動画復帰時の色再現性がずれ、動画が不自然になってしまう。本実施形態によれば、静止画撮影のWB制御値に相当する動画撮影のWB制御値が得られるので、そのような不自然さを解消できる。
上記第1実施形態によれば、静止画撮影で撮影された静止画に基づいてレビュー表示が行われてから動画撮影に復帰している。このため、動画撮影中の静止画撮影を実行した後の動画撮像における色の再現性は、静止画撮影のためのシャッターボタン半押し操作開始時(シャッタースイッチ62(SW1)ON時)の色再現性よりも、レビュー表示の画像の色再現性に近くなる。
<第2実施形態>
第1実施形態では動画撮影中の静止画撮影が実行された場合に、静止画撮影で算出されたWB制御値から動画撮影用のWB制御値を派生し、以降の動画撮影にこれを用いる構成を説明した。第2実施形態では、静止画撮影前に、静止画撮影する被写体の確認のために動画像を電子ビューファインダに表示する動作として、静止画撮影時における電子ビューファインダ(EVF)への画像表示のためのWB制御値の設定に本発明を適用した場合を、図10〜図12を参照して説明する。
図10は、撮影モードにおいて、動画撮影が行われていない間に静止画を撮影する際の処理を説明したフローチャートである。
ステップS1001において、モードダイアル60の状態をチェックし、撮影モードから変更されていたら図2のステップS201に戻る。撮影モードが維持されていれば、ステップS1001からステップS1002へ進み、シャッターボタンが半押し状態か否か、すなわちシャッタースイッチ62(SW1)がONしたかどうかを判定する。シャッタースイッチ62(SW1)がONでなければステップS1003へ進み、スルー画像表示を継続する。すなわち、EVF用のWB制御値を算出し、このWB制御値を用いて画像表示部28上へのスルー画像表示(EVF表示)を行う。そして、ステップS1005において、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測光演算を行いその演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの演算結果を元に露光制御部40を用いてスルー画像のための撮影に対するAE処理を行う。その後、ステップS1001に戻る。
シャッタースイッチ62(SW1)がONになったならば、ステップS1002からステップS1006へ進み、静止画撮影処理を行なう。図12は、ステップS1006における静止画撮影処理を示すフローチャートである。まず、シャッタースイッチ62(SW1)がOFFになった場合は本処理を終了して静止画撮影待機状態に復帰させる。そのため、ステップS1201ではシャッタースイッチ62(SW1)がONか否かを判定し、OFFならば静止画撮影待機状態へ戻るべくステップS1001へ処理を戻す。一方、シャッタースイッチ62(SW1)がONならば(シャッターボタンの半押し状態が継続されていれば)、ステップS1202に進む。
ステップS1202では静止画撮影用のAF処理を、ステップS1203では静止画撮影用のAE処理を実行し、ロックする。すなわち、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して所定の測距演算を行いその演算結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの測距演算結果を元に測距制御部44を用いてAF処理を行い、撮影レンズ10の焦点を被写体に合わせ、そのAF状態を固定する。また、AE処理では、画像処理回路20が撮像素子14から得られた信号に対して測光演算を行い、測光結果をメモリ30に格納する。システム制御回路50はこの測光演算結果を元に測光制御部40を用いて露出(シャッター12の絞り)を調整し、固定する。
ステップS1204では、EVF表示のための撮像素子14の駆動により得られた画像データに基づいてEVF表示のためのWB制御値の算出を行う。このWB制御値の算出はシャッタースイッチ62(SW1)がONしたときに1回だけ実行され、WB制御値もロックされる。よって、シャッターボタンの半押し状態では、シャッタースイッチ62(SW1)がONした時点のWB制御値を用いてWB処理が行なわれ、ステップS1205でスルー画像表示(EVF表示)が行われる。
シャッターボタンが完全に押し込まれるとシャッタースイッチ64(SW2)がONする。シャッタースイッチ64(SW2)がONしたならば処理はステップS1206からステップS1207に進み、静止画撮影処理を実行する。まず、ステップS1207において、静止画撮影のための露光処理を行う。この露光処理において、撮像素子14からA/D変換機16を通して読み出された信号処理前の未処理画像データ(静止画像生(RAW)データ)がメモリ30に保存される。次に、ステップS1208において、画像処理回路20は、ステップS508で格納された静止画生データをメモリ30から読み出し、該データに基づいてWB制御値を算出する。そして、このWB制御値をメモリ30に格納する。
そして、ステップS1209において、ステップS1207でメモリ30に格納された静止画生データに対して、ステップS1208で算出された静止画用WB制御値を用いた色補正(ホワイトバランス)を含む現像処理を行う。そして、現像処理で得られた画像データにJPEGなどの所定の圧縮処理を施し、得られた圧縮画像データを静止画ファイルとしてメモリ30に保存する。
以上のようにして静止画撮影処理(ステップS1006)を終了すると、ステップS1007へ進み、ステップS1006で撮影した静止画像のレビュー表示を所定の時間行い、ステップS1008に進む。ステップS1008では、EVFに復帰するためのホワイトバランスの処理が実行される。EVF復帰用WB処理(S1008)の詳細を図11のフローチャートに示す。
ステップS1101では、ステップS506で静止画生データから得られたホワイトバランス制御値をメモリ30から読み出し、これを静止画用ホワイトバランス制御値としてメモリ30に格納する。続いてステップS1102では、ステップS1101でメモリ30に格納した静止画用ホワイトバランス制御値をEVF用ホワイトバランス制御値へ変換し、EVF用ホワイトバランス制御値としてメモリ30に格納する。変換方法については図8により説明したとおりである。ステップS1103では、ステップS1102で算出したEVF用ホワイトバランス制御値を画像処理回路20へ設定し、以上でEVF復帰用のホワイトバランス処理を終了する。
図13は静止画撮影の前後において被写体光源へWBが追従する様子を示したものである。図9と同様に、静止画撮影時のホワイトバランス制御値をEVF用WB制御値へ変換することで、レビュー画像表示からEVFへ復帰した場合においても、色温度C3を保持することが可能となっている。EVF用のWB制御値においても、光源の変化が検出された場合にTmoveをかけて高原の追従が完了するように制御される。図9との差異は、時間T2においてシャッタースイッチ62(SW1)がONになった時点でホワイトバランス制御値がその時点の値に固定され(S1204)、時間T3における静止画撮影が行われることで、被写体光源への追従が完了する点である。
これに対して、一般的な撮像装置では、静止画からEVF表示のためのWB制御値を生成しないので、レビュー表示からEVF表示に復帰した際のEVF表示のためのWB制御値として静止画撮影の直前のWB制御値(図13のT2の時点のWB制御値)を利用することになる。このため、静止画撮影に続くレビュー表示の色再現性とEVF表示復帰時の色再現性がずれ、表示が不自然になってしまう。本実施形態によれば、静止画撮影のWB制御値に相当するEVF用のWB制御値が得られるので、そのような不自然さを解消できる。
また、上記実施形態によれば、静止画撮影で撮影された静止画に基づいてレビュー表示が行われてから待機状態(EVF表示状態)に復帰している。このため、静止画撮影を実行した後のEVF表示における色の再現性は、静止画撮影のためのシャッターボタン半押し操作開始時(シャッタースイッチ62(SW1)ON時)の色再現性よりも、レビュー表示の画像の色再現性に近くなる。
なお、上記各実施形態において、撮像素子14からの静止画撮影時の読み出し、動画撮影時及びEVF表示のための読み出しのそれぞれの駆動形態の切り替えは、システム制御回路50の制御に基づき、タイミング発生回路からの信号により、撮像素子14の基板電圧を切り替えることでなされる。
以上説明したように、上記各実施形態によれば、静止画撮影後の静止画撮影の待機状態(動画撮影或いは静止画撮影前のEVF表示)への復帰において、静止画撮影時の信号処理によって得られたWB制御値が利用される。すなわち、静止画撮影時のWB制御値が、静止画撮影の待機状態における撮像素子の駆動形態に合わせたWB制御値に変換され、設定される。このため、静止画撮影のレビュー画像と静止画撮影待機状態の色の連続性を保ち、静止画撮影待機状態を被写体光源へ追従したところから開始することが可能となる。例えば、第1実施形態では、動画撮影モードにおける静止画撮影において、静止画撮影によって欠落した動画の代替フレームとして静止画の縮小画像を利用する際に、静止画撮影完了後の動画撮影の再開時と代替フレーム画像との間で色の連続性を損なうことがない。また、被写体の光源色を補正した状態で動画撮影を再開することが可能となる。第2実施形態では、静止画撮影モードでは静止画撮影のレビュー画像と電子ファインダー復帰の色の連続性を損なうことがなく、また、被写体の光源色を補正した状態でEVFに復帰することが可能となる。
なお、上記の各実施形態では、静止画撮影時と動画像撮像中(実施形態1における動画撮影或いは実施形態2における静止画撮影前のEVF表示)とで基板電圧を切り替えるものを説明したが、それに限らず、静止画撮影時と動画像撮像中とで同じ基板電圧を用いるようにしても良い。その場合には、静止画撮影で得られる画像から得られるホワイトバランス制御値に対して、撮像素子の分光感度特性に応じたホワイトバランス制御値に変換することなく、その後の動画像撮像で得られる画像に対して、変換されていないホワイトバランス制御値で補正を行うことが可能となる。
また、上記の各実施形態では、静止画撮影後の動画像撮像で得られる画像は、静止画撮影で得られる画像から得られるホワイトバランス制御値を用いているが、それに限るものではない。つまり、静止画撮影後の動画像撮像により得られる画像(例えば、図7の第4動画フレーム)の色再現性が、SW1〜SW2の間に得られた画像(例えば、図7の第3動画フレーム)の色再現性よりも、静止画撮影により得られる画像(例えば、図7の静止画像若しくは縮小静止画)の色再現性に近くなるように制御するものであれば良い。
具体的には、SW1〜SW2の間に得られた画像(例えば、図7の第3動画フレーム)から光源に静止画撮影時と同じ方法で光源に直ぐに追従するホワイトバランス制御値を算出し(ただし、第3動画フレームは、第1実施形態で説明したようにホワイトバランス制御する)、そのホワイトバランス制御値によって、静止画撮影後の動画像撮像により得られる画像(例えば、図7の第4動画フレーム)を補正するようにしても良い。また、上記各々の実施形態に於いては、動画像撮像中の動作と、静止画撮影の動作との場合について説明したが、これに限定されるものでは無い。
例えば、動画像撮像、静止画撮影に関係なく、動画撮像素子に印加する基板電圧を第1の基板電圧にして駆動する動作(撮像素子が第1の分光感度特性になる)と、撮像素子に印加する基板電圧を第2の基板電圧にして駆動する動作(撮像素子が第2の分光感度特性になる)との場合であっても良い。
(本発明の他の実施の形態)
本発明は複数の機器から構成されるシステムに適用しても1つの機器からなる装置に適用しても良い。
また、上述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、記憶媒体から、またはインターネット等の伝送媒体を介して上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の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自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかる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、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態で説明した機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して上述の実施の形態で示した機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボ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格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれる。
第1実施形態における撮像装置のブロック図である。 第1実施形態における撮像装置の主ルーチンの動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画記録開始の動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影の動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影中の静止画撮影の動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影に復帰する際のホワイトバランスの動作処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影中の静止画撮影のタイミングチャートである。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影中の静止画撮影のホワイトバランス処理において分光感度に応じた補正変換の一例を示す図である。 第1実施形態における撮像装置の動画撮影中の静止画撮影のホワイトバランス処理の時間方向の変化を示した図である。 第2実施形態における撮像装置の静止画撮影の動作処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における撮像装置のEVFに復帰する際のホワイトバランスの動作処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における撮像装置の静止画撮影における動作処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における撮像装置の静止画撮影の前後のホワイトバランス処理の時間方向の変化を示した図である。

Claims (4)

  1. 動画像を撮像して撮像した画像信号を再生可能に記録する第1の動作中に、静止画撮影のための焦点調整若しくは露光調整の少なくとも一つの動作を実行する第2の動作を行う調整手段と、
    静止画撮影の実行を指示する撮影指示手段と、
    前記第2の動作中に、前記撮影指示手段による撮影指示に応答して静止画撮影を実行する第3の動作を行う静止画撮影手段と、
    光源の変化があった際に、前記第2の動作中に得られる第1の画像信号を光源へ追従するように補正するよりも、より光源に追従するように、前記静止画撮影によって取得された第2の画像信号の補正をするとともに、前記静止画撮影後の前記第1の動作中に得られる第3の画像信号に基づく画像の色再現性が、前記第1の画像信号に基づく画像の色再現性よりも、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する制御手段と
    前記静止画撮影によって取得された前記第2の画像信号を、前記動画像の一部として用いるように制御する第2の制御手段とを有し、
    前記第2の制御手段は、前記撮影指示手段により静止画撮影の実行が指示された後の第1期間を除いた期間であって前記第3の画像信号の撮像が開始される前までの第2期間の間、1つの前記第2の画像信号を、前記動画像の複数フレーム部分として用いるように制御し、
    前記制御手段は、前記第2期間が経過した後に再び動画像を構成する第3の画像信号に基づく最初の画像の色再現性が、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記制御手段は、前記第3の画像信号に基づく画像の色再現性が、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性と同じになるように制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記第1の動作は、前記静止画撮影前に、前記静止画撮影する被写体の確認のために動画像を表示手段に表示する動作を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
  4. 動画像を撮像して撮像した画像信号を再生可能に記録する動作を含む第1の動作中に、撮影指示手段による撮影指示に応答して静止画撮影を実行する第2の動作を行う静止画撮影ステップと、
    光源の変化があった際に、前記第2の動作前の前記第1の動作中に得られる第1の画像信号を光源へ追従するように補正するよりも、より光源に追従するように、前記静止画撮影によって取得された第2の画像信号の補正をするとともに、前記静止画撮影後の前記第1の動作中に得られる第3の画像信号に基づく画像の色再現性が、前記第1の画像信号に基づく画像の色再現性よりも、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御する制御ステップと
    前記静止画撮影によって取得された前記第2の画像信号を、前記動画像の一部として用いるように制御する第2の制御ステップとを有し、
    前記第2の制御ステップは、前記撮影指示手段により静止画撮影の実行が指示された後の第1期間を除いた期間であって前記第3の画像信号の撮像が開始される前までの第2期間の間、1つの前記第2の画像信号を、前記動画像の複数フレーム部分として用いるように制御し、
    前記制御ステップは、前記第2期間が経過した後に再び動画像を構成する第3の画像信号に基づく最初の画像の色再現性が、前記第2の画像信号に基づく画像の色再現性に近くなるように制御することを特徴とする制御方法。
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