JP2004072308A

JP2004072308A - 面順次発光ストロボ付きデジタルカメラ

Info

Publication number: JP2004072308A
Application number: JP2002227176A
Authority: JP
Inventors: Kazukuni Kawakami; 川上　千国
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-05
Filing date: 2002-08-05
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2022-08-05
Also published as: JP4539901B2

Abstract

【課題】カラーフィルタなしの白黒の撮像素子を使用し、高品質なカラー画像を得ることができる面順次発光ストロボ付きデジタルカメラを提供する。
【解決手段】面順次発光ストロボ５０のＲ発光部５２、Ｇ発光部５３及びＢ発光部５４からＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を所定の順番で３回発光させる。カラーフィルタなしの白黒のＣＣＤ２０を有する撮像部では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色のストロボ光に対応する３枚の画像を取得する。これにより、同じ画素数のカラー撮像手段に比べて高解像度の画像が得られる。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は面順次発光ストロボ付きデジタルカメラに係り、特に高品質な画像が得られる面順次発光ストロボ付きデジタルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデジタルカメラは、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤，緑，青）或いはＭｇ，Ｃｙ，Ｙｅ（マゼンタ，シアン，黄）などのカラーフィルタを貼り付けたカラー撮像素子を使用し、また、ストロボ光としてはキセノン管などの白色光源を使用して撮影していた。
【０００３】
近年、ストロボ光源としてＲ、Ｇ、Ｂの発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用し、ストロボ光の色温度を変更したり、スローシャッタでのストロボ発光が可能なストロボ装置が提案されている（特開２００２−１１６４８１号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、カラー撮像素子から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づいて生成される輝度信号は、人間の目の明るさに対する感度特性に合うように、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝０．３：０．６：０．１の割合となっているため、ＢのＳＮが悪く、撮影した画像データに基づいて画像を印刷するときに、Ｂの色の暗い部分のノイズが多くなるという問題がある。
【０００５】
また、カラー撮像素子は、ある画素上のＲ、Ｇ、Ｂ信号を生成するために、足らない色信号を周囲の画素から補間して生成しているため、同じ画素数の白黒の撮像素子よりも解像度が低いという問題がある。尚、この問題を解決するために、Ｒ、Ｇ、Ｂ別の３板式の撮像素子を有するものがあるが、この場合には、撮像素子の数や設置スペース等が増加するという問題がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カラーフィルタなしの白黒の撮像素子を使用し、高品質なカラー画像を得ることができる面順次発光ストロボ付き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請求項１に係る面順次発光ストロボ付きデジタルカメラは、Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光を面順次で発光する面順次発光ストロボと、白黒の撮像手段と、前記面順次発光ストロボからＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を所定の順番で順次発光させるとともに、前記Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光に同期して前記撮像手段を撮像動作させて該撮像手段からＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を取得する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００８】
即ち、面順次発光ストロボからＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を所定の順番で３回発光させ、白黒の撮像手段によってＲ、Ｇ、Ｂの各色のストロボ光に対応する３枚の画像を取得するようにしている。尚、面順次発光ストロボは、デジタルカメラに外付けされるものでもよいし、内蔵されているものでもよい。
【０００９】
これにより、同じ画素数のカラー撮像手段に比べて高解像度の画像が得られ、また、Ｂの画像はカラー撮像手段から得られるものに比べてＳＮがよく、カラー画像を印刷する際に画質のよい印刷が得られる。
【００１０】
請求項２に示すように前記取得したＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を、それぞれ記録メディアに記録する記録手段を有することを特徴としている。これらのＲ、Ｇ、Ｂの３枚の画像は、適宜合成されて印刷又は再生用に使用される。
【００１１】
請求項３に示すように、前記取得したＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を合成して１枚の画像を作成する合成手段と、前記作成した画像を記録メディアに記録する記録手段とを有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に示すように前記面順次発光ストロボは、Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光の発光量をそれぞれ調整する調整手段を有することを特徴としている。Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光の発光量をそれぞれ調整することで、３回の発光全体の色温度を調整することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る面順次発光ストロボ付き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。
【００１４】
図１は本発明に係る面順次発光ストロボ付きデジタルカメラの実施の形態を示すブロック図である。
【００１５】
この面順次発光ストロボ付きデジタルカメラは、三脚に固定された状態で撮像を行うもので、カラーフィルタなしの白黒の撮像素子（ＣＣＤ）２０を有するとともに、外付け又は内蔵の面順次発光ストロボ５０を有しており、シャッターボタンが押されると、面順次発光ストロボ５０からＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を順次発光するとともに、各色の発光ごとに撮像を行い、１回のシャッターレリーズで３回撮像を行う。このカメラ全体の動作は、中央処理装置（ＣＰＵ）１２によって統括制御されている。
【００１６】
デジタルカメラの操作部１４は、電源スイッチ、シャッターボタン、撮影モードと再生モードとを切り換えるためのモード切替えスイッチ、ズームやコマ送り等の各種の指令信号を出力するマルチファンクションの十字キー等を含む。この操作部１４からの各種の操作信号は、ＣＰＵ１２に加えられるようになっている。
【００１７】
前述したようにシャッターボタンが押されると、ＣＰＵ１２は、面順次発光ストロボ５０からＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を順次発光させるとともに、各色の発光ごとにＣＣＤ２０等の動作を制御して３枚分の画像データの取得制御を行う。
【００１８】
即ち、面順次発光ストロボ５０からＲ、Ｇ、Ｂのうちの或る色のストロボ光が発光されると、このストロボ光の被写体での反射光は、フォーカスレンズを含むレンズ光学系１６及び絞り１８を介してＣＣＤ２０の受光面に結像される。ＣＣＤ２０に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ２２から加えられる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、ＣＣＤ２０は、シャッターゲートパルスのタイミングによって各フォトセンサの電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する、いわゆる電子シャッター機能を有している。
【００１９】
このＣＣＤ２０から順次読み出された電圧信号は、アナログ処理部２４に加えられる。アナログ処理部２４は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理を行うサンプリングホールド回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、ここでアナログ処理された信号は、Ａ／Ｄ変換器２６によりデジタル信号（以下、「ＣＣＤＲＡＷデータ」という）に変換された後、ＳＤＲＡＭなどの一時記憶装置２８に記憶される。
【００２０】
一時記憶装置２８は、例えば、３枚分以上のＣＣＤＲＡＷデータを一時記憶可能な記憶容量を有している。尚、タイミングジェネレータ（ＴＧ）３０は、ＣＰＵ１２の指令に従ってＣＣＤドライバ２２、アナログ処理部２４及びＡ／Ｄ変換器２６に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。また、ＲＯＭ３２には、予めプログラムや調整値などが記憶されており、これらのプログラムや調整値は適宜読み出される。
【００２１】
信号処理部３４は、３回の撮像によって一時記憶装置２８にＲ、Ｇ、Ｂの３枚分のＣＣＤＲＡＷデータが記憶されると、これらのＲ、Ｇ、ＢのＣＣＤＲＡＷデータに対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輝度データＹ及び色差データＣ_ｒ、Ｃ_ｂの生成処理（ＹＣ処理）、輪郭強調処理等を順次信号処理を行う。この信号処理部３４で処理された画像データは、ビデオ・エンコーダ３８においてエンコーディングされ、カメラ背面に設けられている液晶モニタ（ＬＣＤ）４０に出力され、これにより被写体像がＬＣＤ４０の表示画面上に表示される。
【００２２】
また、一時記憶装置２８に記憶されたＣＣＤＲＡＷデータは、信号処理部３４で処理された画像データ（ＹＣデータ）に書き換えられ、この一時記憶装置２８に記憶されたＹＣデータは圧縮伸長処理部３６に出力され、ＪＰＥＧ　（ｊｏｉｎｔ　ｐｈｏｔｇｒａｐｈｉｃ　ｅｘｐｅｒｔｓ　ｇｒｏｕｐ）などの所定の圧縮処理が実行され、再び一時記憶装置２８に記憶される。メディアコントローラ４２は、一時記憶装置２８に一時記憶された圧縮データをカードインターフェース４４を介してメモリカード１０に記録する。
【００２３】
次に、面順次発光ストロボ５０について説明する。
【００２４】
この面順次発光ストロボ５０は、主として発光制御部５１、Ｒ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４から構成されている。
【００２５】
発光制御部５１は、ＣＰＵ１２からの指令によりＲ発光部５２、Ｇ発光部５３及びＢ発光部５４からＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を所定の順序で発光させるとともに、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ毎に設定された発光量が規定値に達したことが、発光部内の調光センサ等で検知されると、発光を停止させる。
【００２６】
尚、Ｒ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４としては、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光ダイオードや、キセノン管の前面にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタが設けられたもの、或いは１つの白色のストロボ光源の前面にＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタを順次移動させるものなどが考えられる。
【００２７】
次に、上記構成の面順次発光ストロボ付きデジタルカメラの動作を、図２に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００２８】
まず、ＣＰＵ１２からストロボ撮影を行うためのストロボオン信号（図２（Ａ））を受入すると、発光制御部５１は、図示しないメインコンデンサの充電を開始させる。尚、メインコンデンサは、Ｒ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４ごとに設けられていてもよいし、Ｒ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４にそれぞれ電気エネルギーを供給する１つのメインコンデンサでもよい。
【００２９】
上記メインコンデンサの充電が完了すると、充電動作を停止させる（図２（Ｂ）、（Ｃ））。
【００３０】
その後、シャッターレリーズボタンが半押しされると、スタンバイ状態となり（図２（Ｄ））、発光制御部５１は、ガイドナンバーなどのストロボ発光量を決定するための情報をＣＰＵ１２から取り込む。また、色温度設定がオートモードの場合には、図示しない色温度センサから被写界の色温度を読み取り、マニュアルモードの場合には、マニュアルで設定された色温度を読み取る（図２（Ｅ））。
【００３１】
発光制御部５１は、前記取り込んだ情報に基づいてＲ、Ｇ、Ｂのストロボ発光量を決定し、そのストロボ発光量を得るための発光量調整用の基準値を、それぞれＲ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４に出力する。尚、Ｒ発光部５２、Ｇ発光部５３、及びＢ発光部５４の発光量の比は、被写界の色温度に基づいて同じ色温度の光が発光されるように設定される（図２（Ｆ））。
【００３２】
次に、シャッターレリーズボタンが全押しされてシャッターが開くと、そのシャッター開に同期した発光信号を入力し、まず、Ｒ発光部５２から所定の発光量のＲのストロボ光を発光させる（図２（Ｇ））。このストロボ発光終了後にＣＣＤ２０、アナログ処理部２４及びＡ／Ｄ変換器２６を介してＲのＣＣＤＲＡＷデータが取り込まれ（図２（Ｆ））、一時記憶装置２８に記憶される。
【００３３】
続いて、ＲのＣＣＤＲＡＷデータの取り込みが終了すると、Ｇ発光部５３からＧのストロボ光を発光させ（図２（Ｇ））、このストロボ発光終了後にＧのＣＣＤＲＡＷデータを取り込み（図２（Ｆ））、ＧのＣＣＤＲＡＷデータの取り込みが終了すると、Ｂ発光部５４からＢのストロボ光を発光させ（図２（Ｇ））、このストロボ発光終了後にＢのＣＣＤＲＡＷデータを取り込む（図２（Ｆ））。
【００３４】
上記のようにして３回の撮像によってＲ、Ｇ、Ｂの面順次のＣＣＤＲＡＷデータが取り込まれ、一時記憶装置２８に記憶されると、その後、前述したように信号処理部３４にてＲ、Ｇ、ＢのＣＣＤＲＡＷデータから１枚のカラー画像を合成する処理が行われ、メモリカード１０に記録される。
【００３５】
メモリカード１０に記録された合成された１枚のカラー画像に基づいてカラー画像をモニタに表示し、又はこのカラー画像をプリンタに出力することで、カラー画像を印刷することができる。
【００３６】
尚、メモリカード１０には、Ｒ、Ｇ、Ｂの３枚の画像データを記録するようにしてもよく、この３枚の画像データからカラー表示用の画像データを作成したり、印刷用の画像データを作成するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、面順次発光ストロボからＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を順次発光し、各色のストロボ光の下で白黒の撮像手段によりＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を得るようにしたため、カラーフィルタなしの白黒の撮像手段により高品質なカラー画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る面順次発光ストロボ付きデジタルカメラの実施の形態を示すブロック図
【図２】本発明に係る面順次発光ストロボ付きデジタルカメラの動作を説明するために用いたタイミングチャート
【符号の説明】
１０…メモリカード、１２…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４…操作部、１６…レンズ光学系、２０…撮像素子（ＣＣＤ）、２４…アナログ処理部、２６…Ａ／Ｄ変換器、２８…一時記憶装置、３４…信号処理部、３６…圧縮伸長処理部、４２…メディアコントローラ、４４…カードインターフェース、５０…面順次発光ストロボ、５１…発光制御部、５２…Ｒ発光部、５３…Ｇ発光部、５４…Ｂ発光部

Claims

Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光を面順次で発光する面順次発光ストロボと、
白黒の撮像手段と、
前記面順次発光ストロボからＲ、Ｇ、Ｂのストロボ光を所定の順番で順次発光させるとともに、前記Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光に同期して前記撮像手段を撮像動作させて該撮像手段からＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を取得する制御手段と、
を備えたことを特徴とする面順次発光ストロボ付きデジタルカメラ。
前記取得したＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を、それぞれ記録メディアに記録する記録手段を有することを特徴とする請求項１の面順次発光ストロボ付きデジタルカメラ。
前記取得したＲ、Ｇ、Ｂの面順次の画像を合成して１枚の画像を作成する合成手段と、前記作成した画像を記録メディアに記録する記録手段とを有することを特徴とする請求項１の面順次発光ストロボ付きデジタルカメラ。
前記面順次発光ストロボは、Ｒ、Ｇ、Ｂのストロボ光の発光量をそれぞれ調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１の面順次発光ストロボ付きデジタルカメラ。