[发明专利]摄像设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有光电转换元件的摄像设备及其控制方法，并且更具体地涉及一种使用CMOS图像传感器的摄像设备及其控制方法。 

背景技术

CCD图像传感器和CMOS图像传感器已经广泛地用作固态摄像元件。在CCD图像传感器中，通过布置在像素中的光电转换元件将光转换为信号电荷，并且同时从所有像素读出信号电荷并且将其转移到CCD。将转移的信号电荷转换成电信号然后输出。另一方面，在CMOS图像传感器中，通过布置在像素中的光电转换元件将光转换为信号电荷，由每个像素将信号电荷放大并且转换成电信号然后输出。CMOS图像传感器具有能够读出摄像单元的一部分像素区(下文中称为“部分读出”)的独特特征。每次读出整个像素区的图像信号的CCD图像传感器不具有该特征。 

图25是示出利用作为CMOS图像传感器的特征的部分读出的电子变焦(下文中称为“电子变焦”)的示意图。附图标记1301表示布置了a×b个像素的CMOS图像传感器的有效像素区。在这种情况下，电子变焦放大率是1(×1)。附图标记1302表示以读出(a/2)×(b/2)个像素的电子变焦放大率2(×2)来进行读出的像素区。附图标记1303表示以读出(a/3)×(b/3)个像素的电子变焦放大率3(×3)来进行读出的像素区。如图26中示出的，将从CMOS图像传感器输出的并且由A/D转换器(未示出)转换成数字信号的图像信号分割成根据拜尔排列(Bayer arrangement)进行排列 的多个块，其中每个块由R、G、G和B的重复构成。对于每个块使用下面的等式(1)计算颜色评价值Cx、Cy和Y。 

等式(1)

Cx＝(R-B)/Y 

Cy＝(R+B-2G)/Y 

Y＝(R+G+B)/2 

将使用等式(1)计算出的每个块的颜色评价值Cx和Cy与预设的白检测区比较。 

图27是示出白检测区的图。如下确定白检测区101。首先，使用具有以给定色温间隔从高到低的不同色温的光源来拍摄白色基准板等白色被摄体。然后，使用从摄像单元获得的信号值根据等式(1)计算颜色评价值Cx和Cy。分别在水平轴和垂直轴上标绘从光源获得的颜色评价值Cx和Cy(即，Cx在水平轴上并且Cy在垂直轴上)。通过直线连接标绘的点，或者使用多个直线近似标绘的点。从而，形成从高色温向低色温延伸的白检测轴102。对于同样的白色，可能存在略微的光谱差别，所以允许白检测轴102具有沿Y轴方向的一定宽度。将该区域定义为白检测区101。 

如果计算出的颜色评价值Cx和Cy落入白检测区101内，则假定该块是白色。对于假定为白色的每个块，计算块的颜色像素的累加值(SumR、SumG和SumB)。使用计算出的累加值和下面给出的等式(2)，分别计算颜色R、G和B的白平衡增益(kWB_R、kWB_G和kWB_B)(见日本专利03513506和日本特开2003-244723)。 

等式(2)

kWB_R＝1.0/SumR 

kWB_G＝1.0/SumG

kWB_B＝1.0/SumB 

然而，传统的CMOS图像传感器的白平衡调整存在如下问题。例如，白色被摄体在日光下的颜色评价值如图27中示出的区103所示分布。当设置成运动图像模式或EVF模式时，如果使用利用部分读出的电子变焦在具有高色温的光源(例如，日光)下近距离拍摄人脸，则人的肤色的颜色评价值如区105所示分布。区105几乎与在具有低色温的光源(例如，白色钨光源)下拍摄的白色颜色评价值所分布的区104一致。由于这个原因，当皮肤颜色占大的比例，如在近距离拍摄人脸的情况下，有时错误地将皮肤颜色判断成在色温低于实际色温的光源下拍摄的颜色。 

发明内容

为了解决当通过部分读出摄像单元的像素区来生成图像时遇到的问题，做出了本发明。本发明的目的是提供即使在上述情况下也合适的白平衡处理。