JP4284573B2

JP4284573B2 - Auto white balance control method for digital camera and digital camera

Info

Publication number: JP4284573B2
Application number: JP2000019169A
Authority: JP
Inventors: 学兵藤
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: JP2001211458A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法及びデジタルカメラに係り、特にブラケティング撮影機能を有するデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法及びデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、銀塩フイルムを使用するカメラでは、適正な露出値、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値、及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値でそれぞれ被写体を連続的に撮影（ブラケティング撮影）を行うものは知られている。
【０００３】
また、近年、撮像デバイスとしてＣＣＤ等を用いるデジタルカメラにおいてもブラケティング撮影を行うものが提案されている（特開平１１−４３８０号公報）。このデジタルカメラは、ブラケティング撮影が指示されると、１コマ撮影で得た画像データに対して、露出変更回路によって例えば、±１ＥＶ露出が異なった画像データを生成するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−４３８０号公報に記載のデジタルカメラは、ブラケティング撮影時に露出を段階的に変えて複数回撮影するものではなく、１回の撮影で得た画像データをその後、露出変更回路によって露出補正するため、その１回の撮影時の露出が適正でない場合（例えば、露出オーバーとなってＣＣＤの一部が飽和している場合）には、露出変更回路によって露出補正しても良好な画像データを得ることができないという問題がある。
【０００５】
一方、ブラケティング撮影時に露出を段階的に変えて複数回撮影する場合、各撮影時に得られるカラー画像信号に対し、どのようにホワイトバランスを制御するかを開示した先行技術はないが、露出アンダーや露出オーバーとなる撮影時に得られたカラー画像信号からは、ホワイトバランス制御に好適な色情報の取得が難しいという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ブラケティング撮影時に得られる各カラー画像信号のホワイトバランスを良好に制御することができるデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法及びデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、適正な露出値、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値、及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値でそれぞれ被写体を連続的に撮影するブラケティング撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、ブラケティング撮影時に得られる複数枚分のカラー画像信号のうちの適正な露出値での撮影時に得られたカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を求め、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するようにしたことを特徴としている。
【０００８】
本願請求項２に係る発明は、適正な露出値、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値、及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値でそれぞれ被写体を連続的に撮影するブラケティング撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、ブラケティング撮影時に得られる複数枚分のカラー画像信号に基づいて複数の画像を画像表示手段に表示し、前記画像表示手段に表示された画像を見ながら最適な露出の画像を選択し、前記選択した画像のカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を求め、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するようにしたことを特徴としている。
【０００９】
本願請求項３に係るデジタルカメラは、被写体を撮像し、被写体を示すカラー画像信号を出力する撮像手段と、被写体輝度を測定する輝度測定手段と、前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度に基づいて適正な露出値を決定する第１の露出決定手段と、前記露出決定手段によって決定された適正な露出値と、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定する第２の露出決定手段と、前記撮像手段における露出を制御する露出制御手段であって、ブラケティング撮影時に前記第２の露出決定手段によって決定された複数の露出値に対応してそれぞれ連続的に露出を制御する露出制御手段と、前記ブラケティング撮影時に前記撮像手段から得られる複数枚分のカラー画像信号のうちの適正な露出値での撮影時に得られたカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を決定し、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するホワイトバランス制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
前記ホワイトバランス制御手段は、本願請求項４に示すように前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度と、前記適正な露出値で撮影されたカラー画像信号の色情報とに基づいてホワイトバランス補正値を求めることを特徴としている。
【００１１】
本願請求項５に係るデジタルカメラは、被写体を撮像し、被写体を示すカラー画像信号を出力する撮像手段と、被写体輝度を測定する輝度測定手段と、前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度に基づいて適正な露出値を決定する第１の露出決定手段と、前記露出決定手段によって決定された適正な露出値と、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定する第２の露出決定手段と、前記撮像手段における露出を制御する露出制御手段であって、ブラケティング撮影時に前記第２の露出決定手段によって決定された複数の露出値に対応してそれぞれ連続的に露出を制御する露出制御手段と、前記ブラケティング撮影時に前記撮像手段から得られる複数枚分のカラー画像信号に基づいて複数の画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に表示された複数の画像から最適な露出の画像を選択する画像選択手段と、前記画像選択手段によって選択された画像に対応するカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を決定し、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するホワイトバランス制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
前記ホワイトバランス制御手段は、本願請求項６に示すように前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度と、前記画像選択手段によって選択したカラー画像の色情報とに基づいてホワイトバランス補正値を求めることを特徴としている。
【００１３】
前記第２の露出決定手段は、本願請求項７に示すようにブラケティング撮影時の露出補正量を任意に設定する設定手段を有し、該設定手段によって設定された露出補正量を前記適正な露出値に加算又は減算して適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定することを特徴としている。
【００１４】
本願請求項８に示すように、前記ホワイトバランス制御手段によってホワイトバランス制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を有することを特徴としている。
【００１５】
即ち、本願請求項１、３に係る発明では、ブラケティング撮影時に得られる複数枚分のカラー画像信号に対し、同じホワイトバランス補正値に基づいてそれぞれホワイトバランス制御し、特に前記ホワイトバランス補正値は、適正な露出値での撮影時に得られたカラー画像信号に基づいて求めるようにしている。
【００１６】
また、本願請求項２、５に係る発明では、画像表示手段に表示されたブラケティング撮影された複数の画像を見ながら最適な露出の画像を選択し、その選択した画像のカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を求めるようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法及びデジタルカメラの好ましい実施の形態について詳説する。
【００１８】
図１は本発明に係るデジタルカメラの背面図であり、図２はカメラ上面に設けられたモードダイヤルの平面図である。
【００１９】
図２に示すようにモードダイヤル１は、ダイヤル上のアイコン１Ａ〜１ＦがマークＭに合うように回転させることにより、連写／ブラケティングモード、マニュアル撮影モード、オート撮影モード、人物モード、風景モード、及び夜景モードのうちのいずれかの撮影モードに設定できるようになっている。尚、図２上では、連写／ブラケティングモードが設定されている。また、モードダイヤル１の中央には、半押し時にＯＮするスイッチＳ１と、全押し時にＯＮするスイッチＳ２とを有するシャッタボタン２が設けられている。
【００２０】
このデジタルカメラの背面には、図１に示すようにファインダ接眼部３、シフトキー４、表示キー５、撮影モード／再生モード切替えレバー６、キャンセルキー７、実行キー８、マルチファンクションの十字キー９、及び液晶モニタ５２が設けられている。
【００２１】
図３は図１に示したデジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。
【００２２】
同図において、撮影レンズ１０及び絞り１２を介して固体撮像素子（ＣＣＤ）１４の受光面に結像された被写体像は、各センサで光の入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。このようにして蓄積された信号電荷は、ＣＣＤ駆動回路１６から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。尚、このＣＣＤ１４は、蓄積した信号電荷をシャッタゲートパルスによって掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００２３】
ＣＣＤ１４から順次読み出された電圧信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）１８に加えられ、ここで各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールドされ、Ａ／Ｄ変換器２０に加えられる。Ａ／Ｄ変換器２０は、ＣＤＳ回路１８から順次加えられるＲ、Ｇ、Ｂ信号を１０ビット（０〜１０２３）のデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して出力する。尚、ＣＣＤ駆動回路１６、ＣＤＳ回路１８及びＡ／Ｄ変換器２０は、タイミング発生回路２２から加えられるタイミング信号によって同期して駆動されるようになっている。
【００２４】
前記Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ２４に格納され、その後、メモリ２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジタル信号処理回路２６に加えられる。デジタル信号処理回路２６は、同時化回路２８、ホワイトバランス調整回路３０、ガンマ補正回路３２、ＹＣ信号作成回路３４、及びメモリ３６から構成されている。
【００２５】
同時化回路２８は、メモリ２４から読み出された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号を同時式に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を同時にホワイトバランス調整回路３０に出力する。ホワイトバランス調整回路３０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値をそれぞれ増減するための乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、それぞれ乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに加えられる。乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの他の入力には、中央処理装置（ＣＰＵ）３８からホワイトバランス制御するためのホワイトバランス補正値（ゲイン値）Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが加えられており、乗算器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂはそれぞれ２入力を乗算し、この乗算によってホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号をガンマ補正回路３２に出力する。尚、ＣＰＵ３８からホワイトバランス調整回路３０に加えられるホワイトバランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇの詳細については後述する。
【００２６】
ガンマ補正回路３２は、ホワイトバランス調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が所望のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、また、１０ビットの信号が８ビットの信号となるように変更し、ＹＣ信号作成回路３４に出力する。ＹＣ信号作成回路３４は、ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂとを作成する。これらの輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃｒ、Ｃｂ（ＹＣ信号）は、メモリ２４と同じメモリ空間のメモリ３６に格納される。
【００２７】
撮影時にメモリ３６に格納されたＹＣ信号は、圧縮／伸長回路５４によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、記録部５６にてメモリカードなどの記録媒体に記録される。
【００２８】
ＣＰＵ３８は、図１に示したモードダイヤル１、シャッタボタン２等を含むカメラ操作部４０からの入力に基づいて各回路を統括制御するとともに、オートフォーカス、自動露光制御、オートホワイトバランス等の制御を行う。このオートフォーカス制御は、例えばＧ信号の高周波成分が最大になるように撮影レンズ１０を移動させるコントラストＡＦであり、シャッタボタン２の半押し時にＧ信号の高周波成分が最大になるように駆動部４２を介して撮影レンズ１０を合焦位置に移動させる。
【００２９】
また、自動露光制御は、図４に示すように予め決めた露出▲１▼〜▲４▼にて最大４回Ｒ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、これらのＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算した積算値に基づいて被写体輝度（撮影ＥＶ値）を求め、この撮影ＥＶ値に基づいて撮影時の絞り値とシャッタスピードを最終的に決定する。
【００３０】
そして、シャッタボタンの全押し時に前記決定した絞り値になるように絞り駆動部４４を介して絞り１２を駆動し、また、決定したシャッタスピードとなるように電子シャッタによって電荷の蓄積時間を制御する。
【００３１】
次に、図５に示すフローチャートを参照しながらオートホワイトバランス制御方法について説明する。尚、ストロボ４６からストロボ光を発光する場合には、ストロボ光に対して良好なホワイトバランスを行うためのホワイトバランス補正値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇがホワイトバランス調整回路３０に加えられるため、以下、ストロボが発光しない場合のホワイトバランス制御について説明する。
【００３２】
まず、シャッタボタンの半押し時に求めた撮影ＥＶ値を取得する（ステップＳ１０）。
【００３３】
続いて、シャッタボタンの全押し時にＡ／Ｄ変換器２０から出力された１画面分のＲ、Ｇ、Ｂ信号は一旦メモリ２４に格納されているが、この１画面を複数のエリア（８×８）に分割し、各分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を求め、Ｒ信号の積算値とＧ信号の積算値との比Ｒ／Ｇ、及びＢ信号の積算値とＧ信号の積算値との比Ｂ／Ｇを求める（ステップＳ１２）。
【００３４】
上記のようにして各分割エリアごとに求められるＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇは、その分割エリアが、図６のグラフ上に表された検出枠のうちのいずれの検出枠内に入るかを判別するために使用される。尚、図６上における日陰−曇り検出枠、昼光色検出枠等の検出枠は、光源種などの色分布の範囲を規定するものである。
【００３５】
尚、各分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均積算値は、図３の積算回路４８によって算出され、ＣＰＵ３８に加えられている。また、積算回路４８とＣＰＵ３８との間には乗算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂが設けられており、乗算器５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂには、機器のバラツキを調整するための調整ゲイン値が加えられるようになっている。
【００３６】
次に、日陰−曇りの評価値、蛍光灯（昼光色、昼白色−白色、温白色）の評価値、及びタングステン電球の評価値を、次式、
【００３７】
【数１】
日陰−曇りの評価値＝Ｆ（屋外らしさ）×Ｆ（日陰−曇りらしさ）×Ｆ（青空）
【００３８】
【数２】
昼光色の評価値＝Ｆ₁(屋内らしさ）×Ｆ（昼光色蛍光灯らしさ）
【００３９】
【数３】
昼白色−白色の評価値＝Ｆ₁(屋内らしさ）×Ｆ（昼白色−白色蛍光灯らしさ）
【００４０】
【数４】
温白色の評価値＝Ｆ₁(屋内らしさ）×Ｆ（温白色蛍光灯らしさ）×Ｆ（肌）
【００４１】
【数５】
電球の評価値＝Ｆ₂(屋内らしさ）×Ｆ（電球らしさ）×Ｆ（肌）
に基づいて算出する。
【００４２】
上記〔数１〕式において、Ｆ（屋外らしさ）は、図７に示すように撮影ＥＶ値を変数とする屋外らしさを表すメンバシップ関数の値であり、ステップＳ１０で取得した撮影ＥＶ値に基づいて求めることができる。
【００４３】
また、〔数２〕式乃至〔数４〕式におけるＦ₁(屋内らしさ）は、図１０に示すように撮影ＥＶ値を変数とする屋内（蛍光灯）らしさを表すメンバシップ関数の値であり、〔数５〕式におけるＦ₂(屋内らしさ）は、図１０に示すように撮影ＥＶ値（カッコ内の数値）を変数とする屋内（タングステン電球）らしさを表すメンバシップ関数の値である。
【００４４】
〔数１〕式におけるＦ（日陰−曇りらしさ）は、分割エリアのＥＶ値Ｅviが１２以下の分割エリアであって、図８に示すように日陰−曇り検出枠内に入る分割エリアの個数を変数とする日陰−曇りらしさを表すメンバシップ関数の値であり、Ｆ（青空）は、分割エリアのＥＶ値Ｅviが１２．５を越えるエリアであって、図９に示すように屋外晴れ検出枠内に入る分割エリアの個数を変数とする青空を表すメンバシップ関数の値である。
【００４５】
尚、Ｆ（青空）は、青空検出枠に入るエリアの個数が多い程、日陰らしさの評価値を下げる方向に作用する値をとる。また、上記各分割エリアの輝度（ＥＶ値Ｅvi）は、次式、
【００４６】
【数６】
Ｅvi＝Ｅv＋log₂（Ｇi／４５）
但し、Ｅv：撮影ＥＶ値
Ｇi：各エリアのＧの平均積算値
に基づいて計算する。上記式中の４５は、Ａ／Ｄ変換後の値の中での適正値である。
【００４７】
同様に、〔数２〕式乃至〔数５〕式におけるＦ（昼光色蛍光灯らしさ）、Ｆ（昼白色−白色蛍光灯らしさ）、Ｆ（温白色蛍光灯らしさ）及びＦ（電球らしさ）は、それぞれ図６に示した昼光色検出枠、昼白色−白色検出枠、温白色検出枠、及びタングステン電球検出枠内に入るエリアの個数を変数とする、図１１に示す電球・蛍光灯らしさを表すメンバシップ関数の値である。
【００４８】
また、〔数４〕式及び〔数５〕式におけるＦ（肌）は、図６に示した肌色検出枠内に入るエリアの個数を変数とする、図１２に示す肌色を表すメンバシップ関数の値である。尚、Ｆ（肌）は、肌色検出枠内のエリア数が多くなるにしたがって電球らしさの評価値を下げるように作用する。これは、肌色があるシーンで、タングステン電球色に対するホワイトバランス制御を強くかけると、赤味が飛んで白っぽくなり顔色が悪くなるからである。
【００４９】
さて、日陰−曇りの評価値、及び昼光色の評価値、昼白色−白色の評価値、温白色の評価値、電球の評価値が算出されると、これらの５つの評価値のうちの最大値が、０．４以上か否かを判別する（図５のステップＳ１６）。そして、最大値が０．４以上の場合には、その最大値をとる評価値の光源色に適したホワイトバランス補正値に基づくホワイトバランス制御を行う（ステップＳ１８）。
【００５０】
一方、最大値が、０．４未満の場合には、デーライト（晴れ）と判別し、デーライトに適したホワイトバランス補正値に基づくホワイトバランス制御を行う（ステップＳ２０）。
【００５１】
ここで、上記ホワイトバランス補正値は、次式、
【００５２】
【数７】
ホワイトバランス補正値＝（オート設定値−晴れ）×評価値＋晴れ
だたし、晴れは、１．０である。また、オート設定値は、各光源色ごとに予め準備されている。尚、日陰−曇り、昼白色−白色、及びタングステン電球のオート設定値は、次のようにして選択される。
【００５３】
（１）日陰−曇りが選択された場合
図６に示す曇り検出枠内に入る分割エリアの個数と、日陰検出枠内に入る分割エリアの個数とを比べ、個数の多い方のオート設定値を採用する。または、２つのオート設定値に対し、個数の多い領域に重みを大きくしてオート設定値を算出する。
【００５４】
（２）昼白色−白色が選択された場合
図６に示す６領域に分割された昼白色−白色検出枠内に入る分割エリアの個数を比べ、一番個数の多い領域のオート設定値を採用する。または、６つのオート設定値に対し、個数の多い順に重みを大きくしてオート設定値を算出する。
【００５５】
（３）タングステン電球が選択された場合
図６に示す２領域に分割されたタングステン検出枠内に入る分割エリアの個数を比べ、個数の多い方のオート設定値を採用する。または、２つのオート設定値に対し、個数の多い領域に重みを大きくしてオート設定値を算出する。
【００５６】
〔数７〕によって求めたホワイトバランス補正値をＲｇ、Ｇｇ、Ｂｇ、補正する信号をＲ、Ｇ、Ｂとすると、前記ホワイトバランス調整回路３０での補正結果をＲ’、Ｇ’、Ｂ’とすると、Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’は、次式、
【００５７】
【数８】
Ｒ’＝Ｒｇ×Ｒ
Ｇ’＝Ｇｇ×Ｇ
Ｂ’＝Ｂｇ×Ｂ
によって表される。
【００５８】
次に、本発明に係るブラケティング撮影時におけるオートホワイトバランス制御方法について説明する。
【００５９】
まず、モードダイヤル上のアイコン１ＡをマークＭに合わせ（図２参照）、撮影モードを連写／ブラケティングモードに設定し、続いて実行キー８を押すと、液晶モニタ５２上には、図１に示すような露出の振れ幅を選択するための表示がされる。ここで、十字キー９の上下キーを操作することにより、ブラケティング撮影時の露出の振れ幅を設定する。尚、図１に示すように例えば振れ幅を０．６とすると、適正露出（撮影ＥＶ値）での撮影の他に、撮影ＥＶ値よりも±０．６ＥＶだけアンダー露出、及びオーバー露出の３枚のブラケティング撮影が行われる。また、振れ幅が０の場合には連写モードとなる。
【００６０】
さて、図１３において、上記のようにしてブラケティングモードが設定され、シャッタボタン２が半押し（スイッチＳ１がＯＮ）されると、撮影ＥＶ値が取得され、その後、シャッタボタン２が全押し（スイッチＳ２がＯＮ）されると、ブラケティング撮影が行われる（ステップＳ３０〜Ｓ３６）。
【００６１】
このブラケティング撮影では、ステップＳ３２で取得した撮影ＥＶ値に基づいて適正露出となる絞り値とシャッタスピードを決定するとともに、前記適正露出よりも予め設定した露出の振れ幅分だけアンダー露出及びオーバー露出となる絞り値とシャッタスピードを決定する。
【００６２】
そして、上記アンダー露出、適正露出及びオーバー露出の順で順次連続的に撮影し、これらの３回の撮影で得た生のＲ、Ｇ、Ｂ信号を一旦メモリ２４に格納する（ステップＳ３８〜Ｓ４２）。尚、アンダー露出、適正露出、オーバー露出の順に露出を変化させる理由は、虹彩絞りなどで露出を変化させる場合に、バックラッシュの影響が生じないように常に一定の方向から（例えば、小径の絞り側から大径の絞り側に向かって）絞りを駆動制御する必要があるからである。従って、絞りを大径側から小口径側に駆動して絞り制御するシステムの場合には、オーバー露出、適正露出、アンダー露出の順に露出を変化させる。
【００６３】
続いて、メモリ２４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂ信号のうちの適正露出のＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいて図５のフローチャート等で説明したようにホワイトバランス補正値を算出する（ステップＳ４４）。
【００６４】
ステップＳ４４で求めたホワイトバランス補正値は、ホワイトバランス調整回路３０（図３参照）に加えられ、一方、メモリ２４に格納されたアンダー露出時に取得したＲ、Ｇ、Ｂ信号は、同時化回路２８を介してホワイトバランス調整回路３０に加えられ、ここでホワイトバランスが調整される。同様に、適正露出時及びオーバー露出時に取得したＲ、Ｇ、Ｂ信号も上記と同じホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスが調整される（ステップＳ４６）。
【００６５】
その後、これらのホワイトバランス調整されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、ガンマ補正及びＹＣ変換されてメモリ３６に格納される。そして、メモリ３６に格納されたＹＣ信号に基づいて液晶モニタ５２の液晶画面にアンダー露出、適正露出及びオーバー露出の３枚の画像が表示される（ステップＳ４８）。
【００６６】
撮影者は、これらの３枚の画像を記録する場合には実行キー８を押し、記録しない場合にはキャンセルキー７を押す（ステップＳ５０）。実行キー８を押すと、メモリ３６に格納された３枚分のＹＣ信号は、所定のフォーマットに圧縮されてメモリカードなどの記録媒体に記録される（ステップＳ５２）。
【００６７】
次に、ブラケティング撮影時におけるオートホワイトバランス制御方法の他の実施の形態について、図１４及び図１５を参照しながら説明する。尚、図１４及び図１５において、図１３と共通するステップには同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６８】
図１４に示すようにアンダー露出、適正露出及びオーバー露出でのブラケティング撮影時に得られた生のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、一旦メモリ２４に格納されている（ステップＳ３８〜Ｓ４２）。続いて、メモリ２４に格納された３枚分のＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタル信号処理回路２６を介してデジタル信号処理し、アンダー露出、適正露出及びオーバー露出の画像を液晶モニタ５２に表示させる（ステップＳ６０）。尚、このときのホワイトバランス制御は、モニタ用の所定のホワイトバランス補正値に基づいて行ってもよいし、ホワイトバランス制御を行わずにアンダー露出、適正露出及びオーバー露出の画像をモノクロ画像として表示してもよい。
【００６９】
次に、液晶モニタ５２に表示されたアンダー露出、適正露出及びオーバー露出の画像を見ながら最適な露出の画像を十字キー９等を使用して選択する（図１５のステップＳ６２）。そして、アンダー露出の画像を選択した場合には、アンダー露出のＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいてホワイトバランス補正値を算出し（ステップＳ６４）、適正露出の画像を選択した場合には、適正露出のＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいてホワイトバランス補正値を算出し（ステップＳ６６）、オーバー露出の画像を選択した場合には、オーバー露出のＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいてホワイトバランス補正値を算出する（ステップＳ６８）。ステップＳ６４、Ｓ６６及びＳ６８のいずれかで求めたホワイトバランス補正値は、ホワイトバランス調整回路３０に加えられ、一方、メモリ２４に格納されたアンダー露出時に取得したＲ、Ｇ、Ｂ信号は、同時化回路２８を介してホワイトバランス調整回路３０に加えられ、ここでホワイトバランスが調整される。同様に、適正露出時及びオーバー露出時に取得したＲ、Ｇ、Ｂ信号も上記と同じホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランスが調整される（ステップＳ４６）。
【００７０】
尚、ホワイトバランス補正値の求め方は、この実施の形態に限定されない。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ブラケティング撮影時にホワイトバランス補正値を固定するため、各コマのホワイトバランスが変化せず、特に適正露出の画像データ又は撮影者がモニタ画像から選んだ画像の画像データからホワイトバランス補正値を求め、該ホワイトバランス補正値に基づいてホワイトバランス制御を行うため、良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタルカメラの背面図
【図２】図１に示したデジタルカメラの上面に設けられたモードダイヤルの平面図
【図３】図１に示したデジタルカメラの内部構成を示すブロック図
【図４】撮影ＥＶ値の求め方を説明するために用いた図
【図５】オートホワイトバランス制御方法を説明するために用いたフローチャート
【図６】光源種などの色分布の範囲を示す検出枠を示すグラフ
【図７】屋外らしさを表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図８】日陰−曇りらしさを表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図９】青空を表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図１０】屋内らしさを表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図１１】電球・蛍光灯らしさを表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図１２】肌色を表すメンバシップ関数を示すグラフ
【図１３】ブラケティング撮影時におけるオートホワイトバランス制御方法の実施の形態を説明するために用いたフローチャート
【図１４】ブラケティング撮影時におけるオートホワイトバランス制御方法の他の実施の形態を説明するために用いたフローチャート
【図１５】ブラケティング撮影時におけるオートホワイトバランス制御方法の他の実施の形態を説明するために用いたフローチャート
【符号の説明】
１…モードダイヤル、２…シャッタボタン、８…実行キー、９…十字キー、１０…撮影レンズ、１２…絞り、１４…固体撮像素子（ＣＣＤ）、２４、３６…メモリ、２６…デジタル信号処理回路、３０…ホワイトバランス調整回路、３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ…乗算器、３８…中央処理装置（ＣＰＵ）、４８…積算回路、５２…液晶モニタ、５４…圧縮／伸長回路、５６…記録部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an auto white balance control method for a digital camera and a digital camera, and more particularly to an auto white balance control method for a digital camera having a bracketing shooting function and a digital camera.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a camera using a silver salt film, each subject is continuously exposed with a plurality of exposure values including an appropriate exposure value, an exposure value that is underexposed than the appropriate exposure value, and an exposure value that is overexposed. What performs photography (bracketing photography) is known.
[0003]
In recent years, a digital camera using a CCD or the like as an imaging device has been proposed that performs bracketing imaging (Japanese Patent Laid-Open No. 11-4380). In this digital camera, when bracketing shooting is instructed, image data with different ± 1 EV exposure, for example, is generated by the exposure change circuit for image data obtained by single frame shooting.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the digital camera described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-4380 does not shoot a plurality of times by changing the exposure stepwise at the time of bracketing shooting, but then converts the image data obtained by one shooting to an exposure changing circuit. Therefore, if the exposure at the time of one shooting is not appropriate (for example, when the exposure is overexposed and a part of the CCD is saturated), the exposure can be corrected by the exposure change circuit. There is a problem that it is impossible to obtain the correct image data.
[0005]
On the other hand, there is no prior art that discloses how to control the white balance for the color image signal obtained at each shooting when shooting multiple times while changing the exposure stepwise during bracketing shooting. Further, there is a problem that it is difficult to obtain color information suitable for white balance control from a color image signal obtained at the time of photographing that is overexposed.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an automatic white balance control method for a digital camera and a digital camera that can satisfactorily control the white balance of each color image signal obtained during bracketing photography. For the purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 of the present application has a plurality of exposure values including an appropriate exposure value, an exposure value that is underexposed than the appropriate exposure value, and an exposure value that is overexposed. Based on the color image signal obtained at the time of shooting at the appropriate exposure value among the color image signals for multiple images obtained at the time of bracketing shooting in a digital camera having a bracketing shooting function for continuously shooting subjects. Thus, a white balance correction value is obtained, and white balance control is performed for each of the color image signals for the plurality of sheets based on the white balance correction value.
[0008]
The invention according to claim 2 of the present application continuously shoots a subject with a plurality of exposure values including an appropriate exposure value, an exposure value that is underexposed than the appropriate exposure value, and an exposure value that is overexposed. In a digital camera having a bracketing shooting function, a plurality of images are displayed on the image display means on the basis of the color image signals for a plurality of sheets obtained at the time of bracketing shooting, and it is optimal while viewing the images displayed on the image display means. A white exposure correction value is obtained based on the color image signal of the selected image, and white balance control is performed for each of the color image signals for the plurality of sheets based on the white balance correction value. It is characterized by that.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital camera that captures an image of an object and outputs a color image signal indicating the object, a luminance measuring unit that measures the object luminance, and the subject luminance measured by the luminance measuring unit. First exposure determining means for determining an appropriate exposure value, an appropriate exposure value determined by the exposure determining means, an exposure value that is underexposed and overexposed than the appropriate exposure value A second exposure determining unit for determining a plurality of exposure values including the exposure value, and an exposure control unit for controlling exposure in the imaging unit, wherein the plurality of exposures determined by the second exposure determining unit during bracketing shooting Exposure control means for continuously controlling the exposure corresponding to each value, and a plurality of color image signals obtained from the imaging means at the time of bracketing photography A white balance correction value is determined based on a color image signal obtained at the time of shooting with an appropriate exposure value, and the color image signals for the plurality of sheets are respectively subjected to white balance control based on the white balance correction value. And a balance control means.
[0010]
The white balance control means is a white balance correction value based on the subject brightness measured by the brightness measuring means and color information of a color image signal photographed at the appropriate exposure value as shown in claim 4 of the present application. It is characterized by seeking.
[0011]
A digital camera according to a fifth aspect of the present invention is based on an imaging unit that captures an image of a subject and outputs a color image signal indicating the subject, a luminance measuring unit that measures the luminance of the subject, and a luminance of the subject measured by the luminance measuring unit. First exposure determining means for determining an appropriate exposure value, an appropriate exposure value determined by the exposure determining means, an exposure value that is underexposed and overexposed than the appropriate exposure value A second exposure determining unit for determining a plurality of exposure values including the exposure value, and an exposure control unit for controlling exposure in the imaging unit, wherein the plurality of exposures determined by the second exposure determining unit during bracketing shooting Exposure control means for continuously controlling the exposure corresponding to each value, and a plurality of color image signals obtained from the imaging means at the time of bracketing photography An image display unit that displays a plurality of images based on the image, an image selection unit that selects an image with an optimal exposure from the plurality of images displayed on the image display unit, and an image selected by the image selection unit And white balance control means for determining a white balance correction value based on the color image signal and controlling the white balance of the color image signals for the plurality of sheets based on the white balance correction value. .
[0012]
The white balance control means obtains a white balance correction value based on the subject brightness measured by the brightness measuring means and the color information of the color image selected by the image selection means as shown in claim 6 of the present application. It is characterized by.
[0013]
The second exposure determining means has setting means for arbitrarily setting an exposure correction amount at the time of bracketing shooting as shown in claim 7 of the present invention, and the exposure correction amount set by the setting means is set to the appropriate exposure correction amount. A feature is that a plurality of exposure values including an exposure value that is underexposed and an overexposed value more than an appropriate exposure value are determined by adding or subtracting to the exposure value.
[0014]
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided recording means for recording a color image signal, which is white balance controlled by the white balance control means, on a recording medium.
[0015]
That is, in the inventions according to claims 1 and 3, the white balance control is performed based on the same white balance correction value with respect to a plurality of color image signals obtained at the time of bracketing shooting. Therefore, it is obtained based on a color image signal obtained at the time of photographing with an appropriate exposure value.
[0016]
In the inventions according to claims 2 and 5, the optimum exposure image is selected while viewing a plurality of bracketed images displayed on the image display means, and based on the color image signal of the selected image. Thus, the white balance correction value is obtained.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of a digital camera auto white balance control method and a digital camera according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0018]
FIG. 1 is a rear view of a digital camera according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a mode dial provided on the upper surface of the camera.
[0019]
As shown in FIG. 2, the mode dial 1 is rotated so that the icons 1A to 1F on the dial are aligned with the mark M, so that continuous shooting / bracketing mode, manual shooting mode, auto shooting mode, portrait mode, landscape mode , And night view mode can be set to one of the shooting modes. In FIG. 2, the continuous shooting / bracketing mode is set. In the center of the mode dial 1, a shutter button 2 having a switch S1 that is turned on when half-pressed and a switch S2 that is turned on when fully pressed is provided.
[0020]
On the back of the digital camera, as shown in FIG. 1, a viewfinder eyepiece 3, a shift key 4, a display key 5, a shooting mode / playback mode switching lever 6, a cancel key 7, an execution key 8, and a multifunction cross key 9 And a liquid crystal monitor 52 are provided.
[0021]
FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the digital camera shown in FIG.
[0022]
In the figure, a subject image formed on a light receiving surface of a solid-state image sensor (CCD) 14 through a photographing lens 10 and a diaphragm 12 is converted into a signal charge in an amount corresponding to the amount of incident light by each sensor. . The signal charges accumulated in this way are read out to the shift register by a read gate pulse applied from the CCD drive circuit 16, and sequentially read out as a voltage signal corresponding to the signal charge by a register transfer pulse. The CCD 14 has a so-called electronic shutter function that can sweep out the accumulated signal charge by a shutter gate pulse and thereby control the charge accumulation time (shutter speed).
[0023]
The voltage signal sequentially read out from the CCD 14 is applied to a correlated double sampling circuit (CDS circuit) 18, where R, G, B signals for each pixel are sampled and held and applied to an A / D converter 20. It is done. The A / D converter 20 converts the R, G, and B signals sequentially added from the CDS circuit 18 into 10-bit (0 to 1023) digital R, G, and B signals and outputs them. The CCD drive circuit 16, the CDS circuit 18, and the A / D converter 20 are driven in synchronization with a timing signal applied from the timing generation circuit 22.
[0024]
The R, G and B signals output from the A / D converter 20 are temporarily stored in the memory 24, and then the R, G and B signals stored in the memory 24 are added to the digital signal processing circuit 26. . The digital signal processing circuit 26 includes a synchronization circuit 28, a white balance adjustment circuit 30, a gamma correction circuit 32, a YC signal creation circuit 34, and a memory 36.
[0025]
The synchronization circuit 28 converts the dot-sequential R, G, B signals read from the memory 24 into simultaneous equations and outputs the R, G, B signals to the white balance adjustment circuit 30 simultaneously. The white balance adjustment circuit 30 includes multipliers 30R, 30G, and 30B for increasing and decreasing the digital values of the R, G, and B signals. The R, G, and B signals are respectively multiplied by the multipliers 30R, 30G, and 30G, respectively. Added to 30B. White balance correction values (gain values) Rg, Gg, and Bg for white balance control from the central processing unit (CPU) 38 are added to other inputs of the multipliers 30R, 30G, and 30B. , 30G, and 30B each multiply two inputs, and output R ′, G ′, and B ′ signals subjected to white balance adjustment by this multiplication to the gamma correction circuit 32. The details of the white balance correction values Rg, Gg, and Bg applied from the CPU 38 to the white balance adjustment circuit 30 will be described later.
[0026]
The gamma correction circuit 32 changes the input / output characteristics so that the white balance adjusted R ′, G ′, B ′ signals have the desired gamma characteristics, and the 10-bit signal becomes an 8-bit signal. And output to the YC signal generation circuit 34. The YC signal creation circuit 34 creates a luminance signal Y and chroma signals Cr and Cb from the gamma-corrected R, G, and B signals. The luminance signal Y and chroma signals Cr and Cb (YC signal) are stored in the memory 36 in the same memory space as the memory 24.
[0027]
The YC signal stored in the memory 36 at the time of shooting is compressed into a predetermined format by the compression / expansion circuit 54 and then recorded on a recording medium such as a memory card by the recording unit 56.
[0028]
The CPU 38 controls each circuit based on inputs from the camera operation unit 40 including the mode dial 1 and the shutter button 2 shown in FIG. 1, and performs control such as autofocus, automatic exposure control, and auto white balance. Do. This autofocus control is, for example, contrast AF that moves the photographic lens 10 so that the high frequency component of the G signal is maximized, and the drive unit 42 so that the high frequency component of the G signal is maximized when the shutter button 2 is half-pressed. Then, the photographing lens 10 is moved to the in-focus position.
[0029]
Further, as shown in FIG. 4, the automatic exposure control is an integration in which R, G, B signals are fetched up to four times at predetermined exposures (1) to (4), and these R, G, B signals are integrated. The subject brightness (shooting EV value) is obtained based on the value, and the aperture value and shutter speed at the time of shooting are finally determined based on the taken EV value.
[0030]
Then, when the shutter button is fully pressed, the diaphragm 12 is driven through the diaphragm driving unit 44 so that the determined diaphragm value is obtained, and the charge accumulation time is controlled by the electronic shutter so that the determined shutter speed is achieved. .
[0031]
Next, an auto white balance control method will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the strobe light is emitted from the strobe 46, white balance correction values Rg, Gg, and Bg for performing a good white balance with respect to the strobe light are added to the white balance adjustment circuit 30. The white balance control when no light is emitted will be described.
[0032]
First, the photographing EV value obtained when the shutter button is half-pressed is acquired (step S10).
[0033]
Subsequently, the R, G, B signals for one screen output from the A / D converter 20 when the shutter button is fully pressed are temporarily stored in the memory 24. This one screen is divided into a plurality of areas (8 × 8), an average integrated value for each color of the R, G, and B signals is obtained for each divided area, and the ratio R / G between the integrated value of the R signal and the integrated value of the G signal, and the integration of the B signal A ratio B / G between the value and the integrated value of the G signal is obtained (step S12).
[0034]
The R / G and B / G calculated for each divided area as described above determine which detection frame is included in the detection frame represented on the graph of FIG. Used to do. Note that the detection frames such as the shade-clouding detection frame and the daylight color detection frame in FIG. 6 define the color distribution range such as the light source type.
[0035]
The average integrated value of the R, G, and B signals for each divided area is calculated by the integrating circuit 48 in FIG. 3 and added to the CPU 38. Further, multipliers 50R, 50G, and 50B are provided between the integrating circuit 48 and the CPU 38, and an adjustment gain value for adjusting variation of devices is added to the multipliers 50R, 50G, and 50B. It has become.
[0036]
Next, an evaluation value of shade-cloudiness, an evaluation value of a fluorescent lamp (daylight color, daylight white-white, warm white), and an evaluation value of a tungsten light bulb are expressed by the following formula:
[0037]
[Expression 1]
Evaluation value of shade-cloudy = F (like outdoor) × F (shade-like cloudy) × F (blue sky)
[0038]
[Expression 2]
Daylight color evaluation value = F ₁ (Like indoor) x F (Like daylight fluorescent light)
[0039]
[Equation 3]
Day white-white evaluation value = F ₁ (Like indoor) x F (Like white-white fluorescent light)
[0040]
[Expression 4]
Evaluation value of warm white = F ₁ (Indoor) x F (warm white fluorescent lamp) x F (skin)
[0041]
[Equation 5]
Light bulb evaluation value = F ₂ (Indoor) x F (bulb) x F (skin)
Calculate based on
[0042]
In the above [Expression 1], F (likeness of the outdoors) is a value of a membership function representing the likelihood of the outdoors with the photographing EV value as a variable as shown in FIG. 7, and is based on the photographing EV value acquired in step S10. Can be obtained.
[0043]
In addition, F in the formula 2 to the formula 4 ₁ As shown in FIG. 10, (indoorness) is a value of a membership function representing indoorness (fluorescent lamp) with the shooting EV value as a variable. ₂ As shown in FIG. 10, the “indoorness” is a value of a membership function that indicates the likelihood of indoor (tungsten bulb) with the shooting EV value (the value in parentheses) as a variable.
[0044]
F (shade-cloudiness) in the equation (1) is a divided area where the EV value Evi of the divided area is 12 or less, and the number of divided areas that fall within the shade-cloudy detection frame as shown in FIG. A value of a membership function representing shade-cloudiness as a variable, where F (blue sky) is an area where the EV value Evi of the divided area exceeds 12.5, and an outdoor sunny detection frame as shown in FIG. This is the value of the membership function that represents the blue sky with the number of divided areas that fall within it as a variable.
[0045]
Note that F (blue sky) takes a value that acts in the direction of lowering the evaluation value of shading as the number of areas entering the blue sky detection frame increases. Further, the luminance (EV value Evi) of each divided area is expressed by the following equation:
[0046]
[Formula 6]
Evi = Ev + log ₂ (Gi / 45)
However, Ev: Shooting EV value
Gi: Average integrated value of G in each area
Calculate based on 45 in the above formula is an appropriate value among the values after A / D conversion.
[0047]
Similarly, F (like a daylight color fluorescent lamp), F (like a daylight-white fluorescent lamp), F (like a warm white fluorescent lamp), and F (like a bulb) in [Expression 2] to [Expression 5] are: The members representing the uniqueness of the light bulb / fluorescent light shown in FIG. 11 with the number of areas entering the daylight color detection frame, the day white-white detection frame, the warm white detection frame, and the tungsten light bulb detection frame shown in FIG. 6 as variables. The value of the ship function.
[0048]
Further, F (skin) in the formulas (4) and (5) is a membership function representing the skin color shown in FIG. 12, with the number of areas falling within the skin color detection frame shown in FIG. Value. Note that F (skin) acts to lower the evaluation value of the light bulb as the number of areas in the skin color detection frame increases. This is because, in a scene with skin color, if white balance control is strongly applied to the tungsten light bulb color, the reddish color will fly off and the skin color will become worse.
[0049]
When the shade-cloudy evaluation value, the daylight color evaluation value, the day white-white evaluation value, the warm white evaluation value, and the bulb evaluation value are calculated, the maximum value among these five evaluation values is calculated. Is determined to be 0.4 or more (step S16 in FIG. 5). If the maximum value is 0.4 or more, white balance control is performed based on the white balance correction value suitable for the light source color of the evaluation value that takes the maximum value (step S18).
[0050]
On the other hand, if the maximum value is less than 0.4, it is determined as daylight (clear), and white balance control based on the white balance correction value suitable for daylight is performed (step S20).
[0051]
Here, the white balance correction value is expressed by the following equation:
[0052]
[Expression 7]
White balance correction value = (Auto setting value-Sunny) x Evaluation value + Sunny
However, the clearness is 1.0. Moreover, the auto setting value is prepared in advance for each light source color. Incidentally, the shade-cloudy, day-white-white, and auto-set values of the tungsten light bulb are selected as follows.
[0053]
(1) When shade-cloudy is selected
The number of divided areas that fall within the cloudiness detection frame shown in FIG. 6 is compared with the number of divided areas that fall within the shade detection frame, and the larger auto setting value is adopted. Or, for the two auto setting values, the auto setting value is calculated by increasing the weight in a large number of regions.
[0054]
(2) When lunch white-white is selected
The number of divided areas that fall within the daytime white-white detection frame divided into six areas shown in FIG. 6 is compared, and the auto setting value of the area with the largest number is adopted. Alternatively, the auto setting values are calculated by increasing the weights in the descending order of the number of the six auto setting values.
[0055]
(3) When tungsten bulb is selected
Compared with the number of divided areas that fall within the tungsten detection frame divided into two regions shown in FIG. 6, the larger auto setting value is adopted. Or, for the two auto setting values, the auto setting value is calculated by increasing the weight in a large number of regions.
[0056]
Assuming that the white balance correction values obtained by [Equation 7] are Rg, Gg, Bg, and the signals to be corrected are R, G, B, the correction results in the white balance adjustment circuit 30 are R ′, G ′, B ′. Then, R ′, G ′, and B ′ are expressed by the following equations:
[0057]
[Equation 8]
R ′ = Rg × R
G ′ = Gg × G
B ′ = Bg × B
Represented by
[0058]
Next, an auto white balance control method during bracketing shooting according to the present invention will be described.
[0059]
First, the icon 1A on the mode dial is set to the mark M (see FIG. 2), the shooting mode is set to the continuous shooting / bracketing mode, and then the execution key 8 is pressed. A display for selecting an exposure fluctuation width as shown in FIG. Here, by operating the up and down keys of the cross key 9, the exposure fluctuation width at the time of bracketing shooting is set. As shown in FIG. 1, for example, when the shake width is 0.6, in addition to shooting at an appropriate exposure (shooting EV value), underexposure and overexposure of ± 0.6 EV from the shooting EV value. A sheet of bracketing is taken. When the shake width is 0, the continuous shooting mode is set.
[0060]
In FIG. 13, when the bracketing mode is set as described above and the shutter button 2 is half-pressed (switch S1 is turned on), the photographing EV value is acquired, and then the shutter button 2 is fully pressed ( When the switch S2 is turned on, bracketing shooting is performed (steps S30 to S36).
[0061]
In this bracketing shooting, the aperture value and shutter speed at which proper exposure is achieved are determined based on the shooting EV value acquired in step S32, and underexposure and overexposure are set by an exposure fluctuation width set in advance from the appropriate exposure. The aperture value and the shutter speed are determined.
[0062]
Then, images are taken sequentially and sequentially in the order of the underexposure, proper exposure and overexposure, and the raw R, G, B signals obtained by these three photographings are temporarily stored in the memory 24 (steps S38 to S42). ). The reason for changing the exposure in the order of underexposure, proper exposure, and overexposure is that when changing the exposure with an iris diaphragm, etc., always from a certain direction (for example, a small-diameter diaphragm so as not to affect backlash). This is because it is necessary to drive and control the diaphragm (from the side toward the large-diameter diaphragm side). Therefore, in the case of a system that controls the diaphragm by driving the diaphragm from the large diameter side to the small diameter side, the exposure is changed in the order of overexposure, proper exposure, and underexposure.
[0063]
Subsequently, the white balance correction value is calculated as described in the flowchart of FIG. 5 and the like based on the R, G, and B signals of the proper exposure among the R, G, and B signals stored in the memory 24 (step S44). ).
[0064]
The white balance correction value obtained in step S44 is added to the white balance adjustment circuit 30 (see FIG. 3). On the other hand, the R, G and B signals acquired during underexposure stored in the memory 24 are synchronized with the synchronization circuit 28. Is added to the white balance adjustment circuit 30, where the white balance is adjusted. Similarly, the white balance is adjusted based on the same white balance correction value as described above for the R, G, and B signals acquired at the time of proper exposure and overexposure (step S46).
[0065]
Thereafter, the R, G, and B signals adjusted for white balance are subjected to gamma correction and YC conversion, and stored in the memory 36. Based on the YC signal stored in the memory 36, three images of underexposure, proper exposure and overexposure are displayed on the liquid crystal screen of the liquid crystal monitor 52 (step S48).
[0066]
The photographer presses the execution key 8 when recording these three images, and presses the cancel key 7 when not recording (step S50). When the execution key 8 is pressed, the three YC signals stored in the memory 36 are compressed into a predetermined format and recorded on a recording medium such as a memory card (step S52).
[0067]
Next, another embodiment of the auto white balance control method during bracketing shooting will be described with reference to FIGS. In FIG. 14 and FIG. 15, steps that are the same as those in FIG. 13 are given the same step numbers, and detailed descriptions thereof are omitted.
[0068]
As shown in FIG. 14, raw R, G, and B signals obtained during bracketing photography with underexposure, proper exposure, and overexposure are temporarily stored in the memory 24 (steps S38 to S42). Subsequently, the three R, G, and B signals stored in the memory 24 are subjected to digital signal processing via the digital signal processing circuit 26, and images of underexposure, proper exposure, and overexposure are displayed on the liquid crystal monitor 52. (Step S60). Note that the white balance control at this time may be performed based on a predetermined white balance correction value for monitoring, and underexposure, proper exposure, and overexposure images are displayed as monochrome images without performing white balance control. May be.
[0069]
Next, an optimally exposed image is selected using the cross key 9 or the like while viewing the underexposed, proper exposed and overexposed images displayed on the liquid crystal monitor 52 (step S62 in FIG. 15). When an underexposed image is selected, a white balance correction value is calculated based on the underexposed R, G, and B signals (step S64). When an appropriate exposed image is selected, an appropriate exposure is obtained. The white balance correction value is calculated based on the R, G, and B signals (step S66), and when an overexposed image is selected, the white balance correction value is calculated based on the overexposed R, G, and B signals. Calculate (step S68). The white balance correction value obtained in any one of steps S64, S66, and S68 is added to the white balance adjustment circuit 30, while the R, G, and B signals acquired during underexposure stored in the memory 24 are synchronized. It is added to the white balance adjustment circuit 30 via the circuit 28, where the white balance is adjusted. Similarly, the white balance is adjusted based on the same white balance correction value as described above for the R, G, and B signals acquired at the time of proper exposure and overexposure (step S46).
[0070]
The method for obtaining the white balance correction value is not limited to this embodiment.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the white balance correction value is fixed at the time of bracketing shooting, the white balance of each frame does not change, and image data with appropriate exposure or an image selected by the photographer from the monitor image is used. Since the white balance correction value is obtained from the image data and white balance control is performed based on the white balance correction value, a good image can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a rear view of a digital camera according to the present invention.
2 is a plan view of a mode dial provided on the top surface of the digital camera shown in FIG. 1. FIG.
3 is a block diagram showing an internal configuration of the digital camera shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram used for explaining how to obtain a shooting EV value;
FIG. 5 is a flowchart used to explain an auto white balance control method.
FIG. 6 is a graph showing a detection frame indicating a color distribution range such as a light source type;
FIG. 7 is a graph showing a membership function representing outdoor appearance
FIG. 8 is a graph showing a membership function representing shade-cloudiness.
FIG. 9 is a graph showing a membership function representing a blue sky.
FIG. 10 is a graph showing a membership function representing indoorness
FIG. 11 is a graph showing a membership function representing the likelihood of a light bulb / fluorescent lamp.
FIG. 12 is a graph showing a membership function representing skin color
FIG. 13 is a flowchart used to describe an embodiment of an auto white balance control method during bracketing shooting;
FIG. 14 is a flowchart used to describe another embodiment of an auto white balance control method during bracketing shooting;
FIG. 15 is a flowchart used to explain another embodiment of an auto white balance control method during bracketing shooting;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Mode dial, 2 ... Shutter button, 8 ... Execution key, 9 ... Cross key, 10 ... Shooting lens, 12 ... Aperture, 14 ... Solid-state image sensor (CCD), 24, 36 ... Memory, 26 ... Digital signal processing circuit , 30 ... White balance adjustment circuit, 30R, 30G, 30B ... Multiplier, 38 ... Central processing unit (CPU), 48 ... Integration circuit, 52 ... Liquid crystal monitor, 54 ... Compression / decompression circuit, 56 ... Recording unit

Claims

適正な露出値、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値、及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値でそれぞれ被写体を連続的に撮影するブラケティング撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、
ブラケティング撮影時に得られる複数枚分のカラー画像信号のうちの適正な露出値での撮影時に得られたカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を求め、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するようにしたことを特徴とするデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法。In a digital camera having a bracketing shooting function for continuously shooting a subject with a plurality of exposure values including an appropriate exposure value, an exposure value that is underexposed than the appropriate exposure value, and an exposure value that is overexposed. ,
A white balance correction value is obtained based on a color image signal obtained at the time of photographing with an appropriate exposure value among a plurality of color image signals obtained at the time of bracketing photographing, and the plurality of the plurality of color image signals obtained based on the white balance correction value. An automatic white balance control method for a digital camera, wherein white balance control is performed for each color image signal for each sheet.

適正な露出値、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値、及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値でそれぞれ被写体を連続的に撮影するブラケティング撮影機能を有するデジタルカメラにおいて、
ブラケティング撮影時に得られる複数枚分のカラー画像信号に基づいて複数の画像を画像表示手段に表示し、前記画像表示手段に表示された画像を見ながら最適な露出の画像を選択し、前記選択した画像のカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を求め、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するようにしたことを特徴とするデジタルカメラのオートホワイトバランス制御方法。In a digital camera having a bracketing shooting function for continuously shooting a subject with a plurality of exposure values including an appropriate exposure value, an exposure value that is underexposed than the appropriate exposure value, and an exposure value that is overexposed. ,
Based on a plurality of color image signals obtained during bracketing shooting, a plurality of images are displayed on the image display means, and an image with the optimum exposure is selected while viewing the image displayed on the image display means. A digital camera auto, wherein a white balance correction value is obtained based on a color image signal of the obtained image, and white balance control is performed for each of the plurality of color image signals based on the white balance correction value. White balance control method.

被写体を撮像し、被写体を示すカラー画像信号を出力する撮像手段と、
被写体輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度に基づいて適正な露出値を決定する第１の露出決定手段と、
前記露出決定手段によって決定された適正な露出値と、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定する第２の露出決定手段と、
前記撮像手段における露出を制御する露出制御手段であって、ブラケティング撮影時に前記第２の露出決定手段によって決定された複数の露出値に対応してそれぞれ連続的に露出を制御する露出制御手段と、
前記ブラケティング撮影時に前記撮像手段から得られる複数枚分のカラー画像信号のうちの適正な露出値での撮影時に得られたカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を決定し、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。Imaging means for imaging a subject and outputting a color image signal indicating the subject;
Luminance measuring means for measuring subject luminance;
First exposure determining means for determining an appropriate exposure value based on the subject brightness measured by the brightness measuring means;
Second exposure determining means for determining an appropriate exposure value determined by the exposure determining means, and a plurality of exposure values including an exposure value that is underexposed and an overexposed value that is less than the appropriate exposure value; ,
Exposure control means for controlling exposure in the imaging means, and exposure control means for continuously controlling exposure corresponding to a plurality of exposure values determined by the second exposure determination means during bracketing photography; ,
A white balance correction value is determined based on a color image signal obtained at the time of photographing with an appropriate exposure value among a plurality of color image signals obtained from the imaging means at the time of bracketing photographing, and the white balance correction White balance control means for controlling the white balance of the color image signals for the plurality of sheets based on values,
A digital camera characterized by comprising

前記ホワイトバランス制御手段は、前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度と、前記適正な露出値で撮影されたカラー画像信号の色情報とに基づいてホワイトバランス補正値を求めることを特徴とする請求項３のデジタルカメラ。The white balance control means obtains a white balance correction value based on subject brightness measured by the brightness measuring means and color information of a color image signal photographed at the appropriate exposure value. Item 3. Digital camera.

被写体を撮像し、被写体を示すカラー画像信号を出力する撮像手段と、
被写体輝度を測定する輝度測定手段と、
前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度に基づいて適正な露出値を決定する第１の露出決定手段と、
前記露出決定手段によって決定された適正な露出値と、該適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定する第２の露出決定手段と、
前記撮像手段における露出を制御する露出制御手段であって、ブラケティング撮影時に前記第２の露出決定手段によって決定された複数の露出値に対応してそれぞれ連続的に露出を制御する露出制御手段と、
前記ブラケティング撮影時に前記撮像手段から得られる複数枚分のカラー画像信号に基づいて複数の画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に表示された複数の画像から最適な露出の画像を選択する画像選択手段と、
前記画像選択手段によって選択された画像に対応するカラー画像信号に基づいてホワイトバランス補正値を決定し、該ホワイトバランス補正値に基づいて前記複数枚分のカラー画像信号をそれぞれホワイトバランス制御するホワイトバランス制御手段と、
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。Imaging means for imaging a subject and outputting a color image signal indicating the subject;
Luminance measuring means for measuring subject luminance;
First exposure determining means for determining an appropriate exposure value based on the subject brightness measured by the brightness measuring means;
Second exposure determining means for determining an appropriate exposure value determined by the exposure determining means, and a plurality of exposure values including an exposure value that is underexposed and an overexposed value that is less than the appropriate exposure value; ,
Exposure control means for controlling exposure in the imaging means, and exposure control means for continuously controlling exposure corresponding to a plurality of exposure values determined by the second exposure determination means during bracketing photography; ,
Image display means for displaying a plurality of images based on color image signals for a plurality of sheets obtained from the imaging means during the bracketing photographing;
Image selecting means for selecting an image with optimal exposure from a plurality of images displayed on the image display means;
A white balance that determines a white balance correction value based on a color image signal corresponding to an image selected by the image selection means, and controls each of the color image signals for the plurality of sheets based on the white balance correction value. Control means;
A digital camera characterized by comprising

前記ホワイトバランス制御手段は、前記輝度測定手段によって測定された被写体輝度と、前記画像選択手段によって選択したカラー画像の色情報とに基づいてホワイトバランス補正値を求めることを特徴とする請求項５のデジタルカメラ。6. The white balance control unit according to claim 5, wherein the white balance control unit obtains a white balance correction value based on the subject luminance measured by the luminance measurement unit and color information of a color image selected by the image selection unit. Digital camera.

前記第２の露出決定手段は、ブラケティング撮影時の露出補正量を任意に設定する設定手段を有し、該設定手段によって設定された露出補正量を前記適正な露出値に加算又は減算して適正な露出値よりも露出アンダーとなる露出値及び露出オーバーとなる露出値を含む複数の露出値を決定することを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載のデジタルカメラ。The second exposure determining means includes setting means for arbitrarily setting an exposure correction amount at the time of bracketing shooting, and adding or subtracting the exposure correction amount set by the setting means to the appropriate exposure value. 7. The digital camera according to claim 3, wherein a plurality of exposure values including an exposure value that is underexposed and an exposure value that is overexposed than an appropriate exposure value are determined.

前記ホワイトバランス制御手段によってホワイトバランス制御されたカラー画像信号を記録媒体に記録する記録手段を有する請求項３乃至７のいずれかに記載のデジタルカメラ。8. The digital camera according to claim 3, further comprising a recording unit that records a color image signal that is white balance controlled by the white balance control unit on a recording medium.