JP6624895B2 - Image processing apparatus, imaging apparatus, control method, and program - Google Patents
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Description
本発明は画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラムに関し、特に色収差の影響により生じる色滲みを補正する画像処理技術に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus, an imaging apparatus, a control method, and a program, and more particularly to an image processing technique for correcting color blur caused by the influence of chromatic aberration.
近年、撮像素子の多画素化(撮像空間分解能の増加)や撮像光学系の小型化に伴い、色収差に起因する色滲みが撮像により得られた画像に生じ得る。これは、光の波長ごとに撮像素子上の結像位置が変化することによるものであり、特に輝度が高い領域において色滲みの発生は知覚されやすくなる。特許文献1には、輝度範囲ごとに色滲みの知覚されやすさが異なることに着目し、彩度を低減させる色滲み抑圧処理の適用度を輝度範囲に応じて制御する画像処理装置が開示されている。 In recent years, with an increase in the number of pixels of an imaging element (increase in spatial resolution of imaging) and a reduction in the size of an imaging optical system, color blur due to chromatic aberration may occur in an image obtained by imaging. This is due to the fact that the imaging position on the image sensor changes for each wavelength of light, and the occurrence of color bleeding is easily perceived particularly in a region with high luminance. Patent Literature 1 discloses an image processing apparatus that focuses on the perceived ease of color bleeding for each luminance range, and controls the applicability of the color bleed suppression processing for reducing saturation according to the luminance range. ing.
ところで、撮像された画像信号に対しては表示装置に表示される際の色再現性等を考慮して、入力信号を予め定められたガンマ特性に基づく出力信号に変換するガンマ補正が適用される。特許文献1にも開示されるよう、従来の一般的なガンマ補正では信号レベルが高い範囲ほど出力信号において割り当てられるレベルが圧縮される、図4の実線401で示されるようなガンマ特性が用いられている。即ち、高輝度部の入力信号レベルを圧縮する所謂ニー処理が、ガンマ補正処理において適用される。
By the way, gamma correction for converting an input signal into an output signal based on a predetermined gamma characteristic is applied to a captured image signal in consideration of, for example, color reproducibility when displayed on a display device. . As disclosed in Patent Document 1, the conventional general gamma correction uses a gamma characteristic as shown by a
一方、金属の輝き、水の透明感、青空や雲の立体感、スキントーン等、被写体の質感や物理特性を表現しようとすると、高輝度部に係る圧縮度合いを低減した、あるいは、圧縮しないガンマ補正を行う必要がある。 On the other hand, in order to express the texture and physical characteristics of the subject, such as the brightness of metal, the transparency of water, the three-dimensional appearance of blue sky and clouds, and the skin tone, the degree of compression related to the high-brightness part is reduced or the gamma is not compressed. It is necessary to make corrections.
例えば図9に示されるような夜景シーンの点光源901等は、従来の手法のガンマ補正ではニー処理により光源周囲の領域における光の拡散に係る段階的な階調表現がなされにくく、点光源が実際の形状よりも拡大したように出力信号に現れうる。一方で、高輝度部の圧縮度合いを低減した、あるいは、圧縮しないガンマ補正では、点光源と周囲の領域との間で好適に階調表現がなされるため、点光源は実際に近い形状で出力信号に現れる。
For example, in a
具体的には、例えば図9のような夜景シーンを撮像して得られた画像信号において、点光源像の周辺領域の画素位置に応じた輝度レベルが図10の破線1001のように現れている場合を例に考える。破線1001は、点光源自体に相当するA2〜A3の範囲の輝度が高く、光源の周辺にあたるA1〜A2及びA3〜A4の領域1004、A1以下、及びA4以上において、光源から離れるほど光が拡散して輝度が低減している様子を示している。このとき、従来の手法のガンマ補正では、実線1003で示されるように、光源周囲の領域1004の輝度と光源に相当するA2〜A3の輝度との差がガンマ補正後の輝度表現に反映されにくく、結果点光源がA1〜A4の範囲の形状のように出力信号に現れる。一方、高輝度部の圧縮度合いを低減したした、あるいは、圧縮しないガンマ補正では、一点鎖線1002で示されるように、光源周囲の領域1004においても光の拡散を示すよう段階的な輝度変化が表現される。
Specifically, for example, in an image signal obtained by imaging a night scene as shown in FIG. 9, a luminance level corresponding to a pixel position in a peripheral area of a point light source image appears as a
しかしながら、ガンマ補正において高輝度部の圧縮度合いを低減する場合、かえって色滲みが知覚されやすくなる可能性がある。上述した図9のような夜景シーンの点光源を例に挙げると、従来の手法では、光源周囲の領域1004において光源自体が拡大されたように表現され、輝度差が現れないため色滲みが知覚されにくい。即ち、色滲みが目立ちやすい光源の淵やその周囲における、コントラスト差が大きい階調表現がガンマ補正におけるニー処理によって圧縮されるため、色滲みは目立ちにくくなる。一方、高輝度部の圧縮度合いを低減した場合や、圧縮しない場合には、表示の際の明るさ補正も相まって、点光源の光学像の結像位置が波長ごとに異なることに起因する色滲みが、従来の手法よりも知覚されやすくなり得る。即ち、コントラスト差がガンマ補正後も表現されており、かつ表示装置によりA2〜A3の範囲のピーク輝度が従来手法のピーク輝度相当となるよう引き上げられるため、光源周囲の領域1004において色滲みが目立ちやすくなる。
However, when reducing the degree of compression of the high-luminance part in the gamma correction, color blur may be more easily perceived. Taking the point light source of the night scene scene as shown in FIG. 9 as an example, in the conventional method, the light source itself is expressed as being enlarged in the
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ガンマ補正で採用されるガンマ特性に応じて好適に色滲みを抑圧した画像信号を出力する画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above-described problems, and has been made in view of the above circumstances, and has been made in consideration of the above-described problem, and has been made in view of the above. The purpose is to provide the program.
前述の目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、補正対象の画像に係る第1の画像信号を取得する取得手段と、取得手段により取得された第1の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第2の画像信号を生成する第1の補正手段と、第1の補正手段における補正量を制御する制御手段と、各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、第2の画像信号についてガンマ補正を行い第3の画像信号を生成する第2の補正手段と、を有し、制御手段は、ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、第1の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて補正量を異ならせることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention includes an acquiring unit for acquiring a first image signal related to an image to be corrected, and a color blur for the first image signal acquired by the acquiring unit. Correction means for performing a correction for suppressing the noise and generating a second image signal, control means for controlling a correction amount in the first correction means, and one of a plurality of gamma characteristics showing different characteristics. And a second correction unit that performs gamma correction on the second image signal to generate a third image signal, wherein the control unit includes a gamma characteristic used for the gamma correction , and a first image signal. Is characterized in that the correction amount is made different according to the contrast value derived from .
このような構成により本発明によれば、ガンマ補正で採用されるガンマ特性に応じて好適に色滲みを抑圧した画像信号を出力することが可能となる。 According to the present invention having such a configuration, it is possible to output an image signal in which color bleeding is suitably suppressed in accordance with the gamma characteristic employed in gamma correction.
[実施形態]
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、画像処理装置の一例としての、撮像して得られた画像信号に対して色滲みの抑圧及びガンマ補正を行った出力信号を生成可能な撮像装置(デジタルビデオカメラ)に、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、入力された画像信号に対して色滲みの抑圧及びガンマ補正を行った出力信号を生成することが可能な任意の機器に適用可能である。
[Embodiment]
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that one embodiment described below is an example of an image processing apparatus that can generate an output signal obtained by performing color blur suppression and gamma correction on an image signal obtained by imaging (digital An example in which the present invention is applied to a video camera will be described. However, the present invention is applicable to any device that can generate an output signal obtained by performing color blur suppression and gamma correction on an input image signal.
また、本実施形態では課題となるガンマ特性の違いによる色滲みの補正結果の差が顕在化し得る態様として、ダイナミックレンジが拡張された画像信号を撮像する撮影モードを例に説明する。より詳しくは、ITU-R BT.709等で規格化されたガンマ特性で対象とされるようなダイナミックレンジ(図4及び図5(a)においてx1以下で示される範囲)よりも拡張されたレンジを撮像するモードを例に説明する。 Further, in the present embodiment, a shooting mode for capturing an image signal with an extended dynamic range will be described as an example of a mode in which a difference in a correction result of color bleeding due to a difference in a gamma characteristic, which is a problem, can become apparent. More particularly, it has been extended than the dynamic range as the target gamma characteristic which has been standardized by ITU-R BT.709 or the like (the range indicated by x 1 below 4 and FIG. 5 (a)) A mode for imaging a range will be described as an example.
図4に実線401で示されるガンマ特性は、例えば上記規格化されたガンマ特性(一点鎖線402)を基に規定されたものであり、x1よりも大きいx2までのダイナミックレンジが撮像信号(入力信号)において表現される。図示されるように実線401で示されるガンマ特性(第1のガンマ特性)は、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮(ニー処理)する特性を示す。本実施形態では、x2までのダイナミックレンジの画像信号を撮像可能で、かつ該画像信号に対して第1のガンマ特性を用いたガンマ補正を適用した信号を出力する撮影モードを「通常モード」として言及する。
Gamma characteristic indicated by the
一方、図5(a)に実線501で示されるガンマ特性は、通常モードと同様にx2までのダイナミックレンジが撮像信号において表現される。実線501で示されるガンマ特性(第2のガンマ特性)は、規格化されたガンマ特性(一点鎖線502)と比較して、所定のダイナミックレンジに対してガンマ補正による変換後に割り当てられる輝度信号のレベル範囲が拡張されている。この第2のガンマ特性は、中輝度から高輝度の領域において圧縮をしない特性を有する。本実施形態では、x2までのダイナミックレンジの画像信号を撮像可能で、かつ該画像信号に対して第2のガンマ特性を用いたガンマ補正を適用した信号を出力する撮影モードを「高輝度優先モード」として言及する。該手法により出力された画像信号は、従来の手法で出力された画像信号に比べて全体的な明るさが低下し得るが、表示装置のピーク輝度値を上昇させて明るさを担保させることで、低輝度部から高輝度部に渡って自然な階調性、色再現性、鮮鋭度を表現できる。この場合、従来の手法では圧縮されてしまっていた高輝度部における分解能を担保しつつ、より自然な階調表現の画像を提示することができる。 On the other hand, the gamma characteristic indicated by the solid line 501 in FIG. 5 (a), similarly to the normal mode dynamic range up to x 2 is expressed in the imaging signal. The gamma characteristic (second gamma characteristic) indicated by the solid line 501 is the level of the luminance signal assigned after the conversion by the gamma correction with respect to the predetermined dynamic range, as compared with the standardized gamma characteristic (dashed-dotted line 502). The range has been extended. The second gamma characteristic has a characteristic that compression is not performed in a region from middle luminance to high luminance. In the present embodiment, it can capture an image signal of the dynamic range of up to x 2, and the shooting mode for outputting the applied signal the gamma correction using the second gamma characteristic with respect to the image signal "high luminance priority Mode ". Although the overall brightness of the image signal output by the method may be lower than that of the image signal output by the conventional method, the brightness may be ensured by increasing the peak brightness value of the display device. In addition, natural gradation, color reproducibility, and sharpness can be expressed from a low luminance portion to a high luminance portion. In this case, it is possible to present an image with a more natural gradation expression while ensuring the resolution in the high-luminance portion that has been compressed by the conventional method.
なお、本実施形態のデジタルビデオカメラでは「高輝度優先モード」において撮像されてガンマ補正後の出力信号を後述の表示部に表示する際に、さらに表示用画像信号に変換するためのガンマ特性(表示ガンマ特性)に基づく調整を行うよう表示制御される。該表示ガンマ特性に基づく調整は、撮像信号に係るガンマ補正が適用された出力信号について、通常モードと高輝度優先モードとの間で所定のダイナミックレンジの被写体の明るさ(見え)を一定に保つために行われる。図5(b)に示されるように、本実施形態の高輝度優先モードに係る第2のガンマ特性は、このような表示ガンマ特性を加味した際に、撮像信号と表示用画像信号との間で線形の変換特性が実現されるように設定されるものとして説明する。即ち、デジタルビデオカメラにおける撮像、画像変換、表示の動作トータルで、補正対象の入力信号と表示される表示用画像信号との間でリニアなガンマ特性を実現する。しかしながら、本発明の実施において色滲みに係る補正量の調整を行う第2のガンマ特性はこれに限られるものではない。第2のガンマ特性は、ガンマ補正の補正対象である画像信号につき、所定の入力信号のレベル範囲についてガンマ補正後に割り当てられる出力信号のレベル範囲が、第1のガンマ特性を用いる場合よりも大きい変換特性を有するものであればよい。また本発明の実施において、ガンマ補正用に設けられるガンマ特性は第1のガンマ特性及び第2のガンマ特性の2種類に限定されず、異なる種類の複数のガンマ特性が適用可能に設けられるものであってよく、第1及び第2のガンマ特性はこれらの例示にすぎない。 In the digital video camera according to the present embodiment, when an output signal that has been captured in the “high brightness priority mode” and has been subjected to gamma correction is displayed on a display unit, which will be described later, a gamma characteristic for further converting the output signal into a display image signal ( The display is controlled so as to perform adjustment based on the display gamma characteristic). The adjustment based on the display gamma characteristic maintains the brightness (appearance) of the subject in a predetermined dynamic range between the normal mode and the high-brightness priority mode for the output signal to which the gamma correction related to the imaging signal is applied. Done for. As shown in FIG. 5B, the second gamma characteristic according to the high-brightness priority mode of the present embodiment is such that, when such a display gamma characteristic is taken into consideration, a difference between the imaging signal and the display image signal is obtained. In the following description, the setting is made so that a linear conversion characteristic is realized. That is, a linear gamma characteristic is realized between the input signal to be corrected and the display image signal to be displayed in the total operation of imaging, image conversion, and display in the digital video camera. However, in the embodiment of the present invention, the second gamma characteristic for adjusting the correction amount relating to color blur is not limited to this. The second gamma characteristic is such that the level range of the output signal assigned to the image signal to be corrected by the gamma correction after the gamma correction for the predetermined input signal level range is larger than the case where the first gamma characteristic is used. Any material having characteristics may be used. In the embodiment of the present invention, the gamma characteristics provided for gamma correction are not limited to the two types of the first gamma characteristic and the second gamma characteristic, and a plurality of different types of gamma characteristics are provided so as to be applicable. The first and second gamma characteristics may be just examples of these.
《デジタルビデオカメラ100の構成》
図1は、本発明の実施形態に係るデジタルビデオカメラ100の外観を示した図である。
<< Configuration of
FIG. 1 is a diagram showing an appearance of a
図1において表示部28が、上述した通常モード及び高輝度優先モードを含む複数の撮影モードにより撮影され記録された画像信号や各種の情報を表示するために設けられた表示装置である。またデジタルビデオカメラ100には、撮影指示を行うための録画スイッチ61、各種モードを切り替えるためのモード切替スイッチ60、及び電源オン/電源オフを切り替えるための電源スイッチ72が設けられる。またこの他、各種ボタンや十字キー等のユーザーからの各種操作を受け付ける操作部材が操作部70として設けられる。
In FIG. 1, a
コネクタ112は、デジタルビデオカメラ100と外部機器とを接続する際の接続ケーブル用のコネクタである。また記録媒体200は、メモリカードやハードディスク等の着脱可能に接続される記録媒体であり、記録媒体スロット201に収納されることでデジタルビデオカメラ100と接続され、情報の送受信が可能となる。
The
次にデジタルビデオカメラ100の機能構成について、図2のブロック図を用いて説明する。図示されるように本実施形態のデジタルビデオカメラ100では、撮像信号を得るために、バリア102、撮影レンズ103、絞り101、ND104を介して被写体からの光が撮像部22に導かれる。撮影レンズ103は、例えばズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群であり、被写体像を結像させる。絞り101は、光量調整に使用する絞りである。ND104は、減光用に使用するフィルタである。撮像部22は、結像された光学像を電気信号(アナログ画像信号)に変換するCCDやCMOS素子等で構成される撮像素子である。また撮像部22は、電子シャッターによる電荷蓄積量/時間の制御や、アナログゲインの適用制御、読み出し速度の変更等の機能も備える。A/D変換器23は、撮像部22から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、バリア102は、これらの撮影レンズ103を含む撮像光学系を覆うことにより、撮影レンズ103、絞り101、撮像部22を含む撮像系統部材の汚れや破損を防止する。
Next, the functional configuration of the
画像処理部24は、A/D変換器23から出力されたデジタル画像信号(以下、単に画像信号または画像データ)またはメモリ制御部15により取得された画像データに対して色変換処理、ガンマ補正処理、デジタルゲインの付加等の処理を行う。また画像処理部24は、撮像した画像信号を用いて露出制御等に係る所定の演算処理を行い、演算結果をシステム制御部50に伝送する。システム制御部50は、該演算結果に基づいて露出制御、測距制御、ホワイトバランス制御等を行う。このように動作することで、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、AWB(オートホワイトバランス)処理等が実現される。
The
〈画像処理部24の詳細構成〉
ここで、画像処理部24の構成について図3のブロック図を用いてさらに詳細に説明する。なお、画像処理部24に含まれる各ブロックは、システム制御部50を通じて、絞り量、ND情報、シャッタ速度等の各種露出パラメータを含む、デジタルビデオカメラ100内の各ブロックの動作に係る種々のデータを取得可能に構成されているものとする。
<Detailed Configuration of
Here, the configuration of the
ゲイン制御部301及びホワイトバランス制御部302は、入力された画像信号に対して、主として信号レベルの調整を行う。ゲイン制御部301は、入力された画像信号に対して所定のデジタルゲインの適用を行い、信号レベルの増幅を行う。ホワイトバランス制御部302は、ホワイトバランスゲインであるRゲイン、Bゲインを制御し、画像信号全体の色味の補正を行う。
The
輝度信号変換部306は、ゲイン制御部301及びホワイトバランス制御部302による各種のゲイン調整がなされた画像信号から輝度信号(Y信号)を生成する。より詳しくは輝度信号変換部306は、画像信号のうちのG成分の信号を抽出し、該G成分の信号に適応補間処理を適用することで輝度信号を生成する。輝度信号変換部306は、生成した輝度信号をガンマ補正部304及び明るさ情報生成部307に伝送する。
The luminance
明るさ情報生成部307は、画像処理部24に入力された画像信号に係る画像内の部分領域ごとに平均値を求め、これら複数の平均値の最大値及び最小値(輝度信号変換部306により生成された輝度信号の複数の平均値の最大値及び最小値)を特定する。部分領域は、例えば画像信号に係る画像の全体を等しい面積の矩形領域に分割するよう定められたメッシュ枠により定義される領域であってよい。本実施形態の画像処理部24では、後述の色滲みの補正量の決定に用いる明るさ情報として、各部分領域のそれぞれから得られた輝度値の複数の平均値の最大値及び最小値を用いるものとする。明るさ情報生成部307は、生成した明るさ情報を色滲み補正量決定部308に出力する。
The brightness
色滲み補正量決定部308は、色滲み補正部303において実行される、画像信号に生じている色滲みの抑圧処理について、該処理における補正量(抑圧量)の決定を行う。具体的には色滲み補正量決定部308は、入力された各部分領域における明るさ情報から算出されるコントラスト値、及び後述のガンマ補正部304においてガンマ補正に用いられるガンマ特性に基づいて、色滲みの補正量を決定する。ガンマ補正部304におけるガンマ補正に用いられるガンマ特性の情報は、例えばシステム制御部50またはガンマ補正部304から取得可能な情報であってよく、本実施形態では画像信号の撮像時に設定されていた撮影モードに応じて決定される。即ち、画像信号が通常モードにおいて撮像されたものであれば第1のガンマ特性を示す情報が、画像信号が高輝度優先モードにおいて撮像されたものであれば第2のガンマ特性を示す情報が取得される。
The color blur correction
色滲み補正部303は、ゲイン制御部301及びホワイトバランス制御部302による各種のゲイン調整がなされた画像信号について、発生している色滲みを低減する補正処理を行う。より詳しくは色滲み補正部303はまず、入力された画像信号に係る画像の部分領域のうちから、R成分、B成分の信号それぞれについて隣接画素(もしくは周囲の画素)とのコントラスト値が所定値以上である色滲みの補正対象の画素を抽出する。そして色滲み補正部303は、抽出した各成分の画素について、各色成分についてのコントラスト(R/G、B/G)に応じて、色滲み補正量決定部308により決定された補正量に基づいて色滲みを低減する抑圧処理を行う。色滲みを低減する処理は、補正対象の画素の彩度を低減する処理であってよく、補正量は該低減度合いを定める(補正量が大きいほど彩度を低減させる)ものとする。
The color
従来は、予め定められた抑圧係数に基づいて色滲みの補正量を固定的に決定するものであったため、上述したような色滲みの抑圧が好適に行えない可能性があった。しかしながら本実施形態の画像処理部24では、補正対象の画像のコントラスト、及び行われるガンマ補正のガンマ特性に基づいて色滲み補正量決定部308が補正量の制御を行う。即ち、本実施形態の画像処理部24では明るさ情報生成部307及び色滲み補正量決定部308の構成を有することにより、撮像モードについて定められたガンマ特性を考慮し、特性に応じた好適な補正量で色滲みの補正を動的に行うことができる。
Conventionally, the correction amount of color blur is fixedly determined based on a predetermined suppression coefficient, so that the above-described suppression of color blur may not be performed appropriately. However, in the
ガンマ補正部304は、色滲み補正部303において抑圧処理が適用された画像信号、及び輝度信号変換部306により生成された輝度信号に対して、対応する画像信号の撮像時に設定されていた撮影モードに応じてガンマ補正を行う。即ち、ガンマ補正部304が行うガンマ補正は、撮影モードについて定められていた入出力特性であるガンマ特性に基づいて画像信号(輝度信号、R成分・G成分・B成分の画像信号)の変換を行う。なお、本実施形態では補正対象の画像信号が撮像された際に、撮影時の撮影モードについて予め定められたガンマ特性に従ってガンマ補正を行って得られた画像信号を記録するものとして説明する。しかしながら本発明の実施はこれに限られるものでなく、入力された画像信号について適用するガンマ特性が、撮影モードに依らず選択可能なように構成されるものであってもよい。
The
輝度色差信号生成部305は、ガンマ補正部304におけるガンマ補正のなされた画像信号に基づき、出力信号を生成する。出力信号は、例えばYRYBY空間に係る輝度色差信号であってよく、輝度色差信号生成部305はガンマ補正後の輝度信号(Y信号)に基づき、RY(R成分の画像信号−輝度信号)信号、BY(B成分の画像信号−輝度信号)信号を生成する。
The luminance / color difference
このように、画像処理部24により生成された出力信号は、メモリ制御部15を介してメモリ32に直接書き込まれる。メモリ32は、撮像部22により撮像されてA/D変換器23により変換されたデジタル画像信号を一時的に格納する格納領域である。メモリ32は、所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。また、メモリ32は表示部28に係る表示用の画像信号を格納するための記憶装置(ビデオメモリ)を兼ねている。この場合、D/A変換器13がメモリ32に格納されている表示用の画像信号をアナログ信号に変換して表示部28に供給する。このようにすることで、メモリ32に書き込まれた表示用の画像信号が、表示部28に表示される。
As described above, the output signal generated by the
表示部28は、例えばLCD等の表示装置であり、D/A変換器13から出力されたアナログ画像信号に応じて表示を行う。またA/D変換器23によって一度A/D変換されメモリ32に蓄積された画像信号を、D/A変換器13においてアナログ変換して表示部28に逐次転送して表示することで、表示部28は電子ビューファインダとして機能し、スルー画像表示を実現できる。
The
不揮発性メモリ56は、例えば電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばEEPROMが用いられる。不揮発性メモリ56には、システム制御部50の動作用の定数、デジタルビデオカメラ100が有する各ブロックの動作プログラム等が記憶される。
The
システム制御部50は、例えばCPU等の制御回路であり、デジタルビデオカメラ100が有する各ブロックの動作を制御する。システム制御部50は、例えば不揮発性メモリ56に記録された各ブロックの動作プログラムを読み出し、システムメモリ52に展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。システムメモリ52は、例えばRAM等であり、動作プログラムの展開領域としてだけでなく、各ブロックの動作により出力された中間データ等を格納するための格納領域としても機能する。また、システム制御部50は、メモリ32、D/A変換器13、表示部28等を制御することにより表示制御も行う。システムタイマー53は各種制御に用いる時間や内蔵時計に係る時間の計測を行うための計時機能に用いられ、システム制御部50は必要に応じて該計時機能を用いて各種処理の制御を行う。
The
モード切替スイッチ60は、システム制御部50の動作モードを、動画記録モード、静止画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替えるための操作入力を受け付ける。動画記録モードや静止画記録モードに含まれるモードとして、上述した通常モード及び高輝度優先モードを含む。またこの他、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムAEモード、カスタムモード等を含むものであってもよい。モード切替スイッチ60になされたモード変更の情報は、所定の制御信号としてシステム制御部50に伝送される。録画スイッチ61は撮影待機状態と撮影状態を切り替えるための操作入力を受け付ける。システム制御部50は、録画スイッチ61になされた操作入力に係る制御信号の受信に応じて、撮像部22からの信号読み出しから記録媒体200への動画データの書き込みまでの一連の動作を開始する。
The
操作部70の各操作部材は、表示部28に表示される種々の機能アイコンを選択操作すること等により、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能に係る操作入力を受け付ける。ボタンが割り当てられる各種機能には、例えば終了、戻る、画像送り、ジャンプ、絞込み、属性変更等が含まれてよい。例えば、メニューボタンに係る操作入力が行われた場合には、各種の設定可能なメニュー画面が表示部28に表示され、操作部70の各操作部材について受け付ける操作入力の割り当てが変更される。操作者は、表示部28に表示されたメニュー画面に基づき、上下左右4方向の十字キーやSETボタンを用いて直感的に各種設定を行うことができる。
Each operation member of the
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、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部80は、その検出結果及びシステム制御部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200を含む各部へ供給する。電源部30は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Liイオン電池等の二次電池、ACアダプター等からなる。
The
記録媒体I/F18は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体200とのインターフェースである。記録媒体200は、撮影された画像を記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。本実施形態では撮影モードにおいて行われた撮影動作に係り、画像処理部24から出力された画像信号が記録媒体200に記録される。
The recording medium I /
《補正量決定処理》
このような構成をもつ本実施形態の画像処理部24において実行される補正量決定処理について、図6のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。該フローチャートに対応する処理は、システム制御部50が、例えば不揮発性メモリ56に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、システムメモリ52に展開して実行することにより画像処理部24に実現させることができるものであってよい。あるいは、画像処理部24に画像信号(入力信号)が入力されたことに応じて、画像処理部24の有する各機能に係る処理回路が連動し、本補正量決定処理を実現するものであってもよい。本補正量決定処理は、例えば撮影指示に基づいて撮像が開始され、色滲み補正部303における該撮像に係る入力信号に対する色滲みの抑圧処理の実行に先立って開始されるものとして説明する。
<< Correction amount determination processing >>
The specific processing of the correction amount determination processing executed in the
S601で、色滲み補正量決定部308は、設定されている撮影モードが高輝度優先モードであるか否かを判断する。色滲み補正量決定部308は、設定されている撮影モードが高輝度優先モードであると判断した場合は処理をS602に移し、通常モードである(高輝度優先モードではない)と判断した場合は処理をS606に移す。
In step S601, the color blur correction
S602で、色滲み補正量決定部308は、明るさ情報生成部307から入力された明るさ情報に含まれる最大の輝度値に基づき、色滲みの補正量の算出に用いる抑圧係数を決定する。本実施形態では図7に示されるように、色滲みの抑圧係数は最大の被写体輝度に応じて決定される。図7では実線701が高輝度優先モードにおける抑圧係数を示し、破線702が通常モードにおける抑圧係数を示している。図示されるように高輝度優先モードではx1からx2の範囲で抑圧係数が輝度値に比例して上昇しており、色滲みの補正量が大きくなることを示している。即ち、図8に示されるように、高輝度優先モードでは最大の輝度値がx1に満たない領域では通常モードと同様に色滲みの補正量が破線801により定められる。一方、最大の輝度値がx1以上となる領域では実線802で定められるように、同一のコントラスト値であっても通常モードよりも大きい値に補正量が制御される。図8では、最大の輝度値がx2である場合の抑圧係数に対応する、コントラスト値と補正量との関係を示しているため、最大の輝度値がx1からx2の範囲にある場合は破線801と実線802との間の傾きを有する線分に基づいて補正量が決定される。
In step S <b> 602, the color blur correction
従来の固定的な補正量決定に基づく色滲みの抑圧処理では、通常モードと高輝度優先モードとの間の色滲みの補正残りに係る画質劣化は、第1のガンマ特性においてニー処理が適用される領域の信号が存在するか否かによる。即ち、ニー処理の適用範囲となる輝度範囲の画像信号については、通常モードではコントラストの圧縮によって色滲みの影響が緩和されて目立ちにくくなるのに対し、高輝度優先モードでは圧縮率が低減されているため色滲みの影響が顕著に現れ得る。本実施形態では、x1及びx2は図4及び図5に示したx1及びx2と一致させ、ニー処理が行われる信号レベルの輝度範囲について、図7及び8に示されるように色滲みの補正量が高くなるように抑圧係数の制御を行う。なお、x1及びx2における抑圧係数は、予め様々な周波数成分、コントラストを有する複数の被写体について色収差の特性を測定し、該測定結果に基づき定められるものであってよい。 In the conventional color bleeding suppression processing based on the fixed correction amount determination, the image quality deterioration related to the remaining color bleeding correction between the normal mode and the high brightness priority mode is subjected to knee processing in the first gamma characteristic. It depends on whether or not there is a signal in the region of interest. That is, with respect to the image signal in the luminance range to which the knee processing is applied, in the normal mode, the influence of the color blur is reduced by the compression of the contrast and becomes less noticeable, whereas in the high luminance priority mode, the compression ratio is reduced. Therefore, the influence of color bleeding can be remarkably exhibited. In the present embodiment, x 1 and x 2 are matched with x 1 and x 2 shown in FIGS. 4 and 5, and the luminance range of the signal level at which the knee processing is performed, as shown in FIGS. The suppression coefficient is controlled so that the amount of bleeding correction is increased. Incidentally, the suppression coefficient in x 1 and x 2 are preliminarily various frequency components, the chromatic aberration of the characteristics are measured for a plurality of subjects having a contrast, it may be those determined on the basis of the measurement results.
S603で、色滲み補正量決定部308は、明るさ情報に基づいて画像のコントラスト値を算出する。本実施形態では色滲み補正量決定部308は、画像のコントラスト値を、複数の部分領域から得られた輝度値の平均値の最大値と最小値の差分であるものとして算出する。しかしながら本発明の実施において画像のコントラストの導出は輝度信号に限られるものである必要はなく、画像のコントラストを導出可能であれば、異なる定義に基づく明るさの情報やヒストグラム等に基づくものであってもよいことは言うまでもない。
In step S603, the color blur correction
S604で、色滲み補正量決定部308は、S603において算出されたコントラスト値が閾値を上回るか否かを判断する。閾値は、通常モード(第1のガンマ特性を用いる場合)において適用する色滲みの補正量と同一の補正量を、第2のガンマ特性を用いる場合においても使用した際に、色滲みによる画質劣化が許容可否に応じて予め定められるコントラスト値であってよい。即ち、コントラストが低ければ色滲みによる影響が目立ちにくいとの観点に基づき、色滲み補正量決定部308は本ステップにおいて補正量を低減可能であるか否かを判断する。なお、閾値は様々な周波数成分についての色収差の発生を測定し、これに基づき定められるものであってもよい。色滲み補正量決定部308は、コントラスト値が閾値を上回ると判断した場合にはS605に移して補正量の決定を行い、閾値以下であると判断した場合にはS606に移して通常モードと同様に補正量の決定を行う。
In step S604, the color blur correction
S605で、色滲み補正量決定部308は、S602において決定した抑圧係数、即ち図7の実線701に係る抑圧係数、及びコントラスト値に基づいて色滲みの補正量の決定を行い、色滲み補正部303に伝送する。一方、S606で色滲み補正量決定部308は、S602において決定した抑圧係数から図7の破線702に係る抑圧係数に変更し、変更後の抑圧係数及びコントラスト値に基づいて色滲みの補正量の決定を行う。
In step S605, the color blur correction
このようにすることで、高輝度優先モードにおける色収差等に基づく色滲みの発生量を低減し、ニー処理が行われるレベル範囲の信号についても、通常モードと同様の見えを担保する補正量を決定することができる。なお、本実施形態においては、ガンマ補正において用いられるガンマ特性と、被写体のコントラストとに基づいて色滲みの補正量を変更するものとして説明した。しかしながら、ガンマ特性と被写体の明るさの平均値等、色滲みの補正量は異なるパラメータに基づいて決定されるものであってもよい。 By doing so, the amount of occurrence of color bleeding based on chromatic aberration or the like in the high-brightness priority mode is reduced, and the correction amount for ensuring the same appearance as in the normal mode is determined for signals in the level range where knee processing is performed. can do. In the present embodiment, the description has been made assuming that the correction amount of the color blur is changed based on the gamma characteristic used in the gamma correction and the contrast of the subject. However, the amount of correction for color blur, such as the average value of the gamma characteristic and the brightness of the subject, may be determined based on different parameters.
[その他の実施形態]
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
[Other embodiments]
The present invention supplies a program for realizing one or more functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or the apparatus read and execute the program. It can also be realized by the following processing. Further, it can be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.
24:画像処理部、303:色滲み補正部、304:ガンマ補正部、305:輝度色差信号生成部、306:輝度信号変換部、307:明るさ情報生成部、308:色滲み補正量決定部、22:撮像部、100:デジタルビデオカメラ 24: image processing unit, 303: color blur correction unit, 304: gamma correction unit, 305: luminance color difference signal generation unit, 306: luminance signal conversion unit, 307: brightness information generation unit, 308: color blur correction amount determination unit , 22: imaging unit, 100: digital video camera
Claims (12)
前記取得手段により取得された前記第1の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第2の画像信号を生成する第1の補正手段と、
前記第1の補正手段における補正量を制御する制御手段と、
各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第2の画像信号についてガンマ補正を行い第3の画像信号を生成する第2の補正手段と、を有し、
前記制御手段は、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第1の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
ことを特徴とする画像処理装置。 Acquiring means for acquiring a first image signal relating to an image to be corrected;
A first correction unit configured to correct the first image signal acquired by the acquisition unit to suppress color blur and generate a second image signal;
Control means for controlling a correction amount in the first correction means;
A second correction unit configured to perform gamma correction on the second image signal based on any one of a plurality of gamma characteristics indicating different characteristics to generate a third image signal,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the correction amount according to a gamma characteristic used for the gamma correction and a contrast value derived from the first image signal .
前記制御手段は、用いられるガンマ特性による前記変換後の出力信号のレベル範囲が大きいほど、前記所定の入力信号のレベル範囲に対応する前記色滲みの補正量を大きい値に制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 The plurality of gamma characteristics include a gamma characteristic in which a level range of a predetermined input signal is converted into a level range of an output signal having a different magnitude,
The control means controls the correction amount of the color blur corresponding to the level range of the predetermined input signal to a larger value as the level range of the output signal after the conversion based on the gamma characteristic used is larger. The image processing device according to claim 1.
前記第2のガンマ特性は、前記第1のガンマ特性よりも前記ガンマ補正後に割り当てられる出力信号のレベル範囲が大きいガンマ特性であり、
前記制御手段は、前記第2の画像信号に対して前記第2のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合に、前記第1の画像信号の明るさに係る信号レベルに応じて前記補正量を変更する
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像処理装置。 The plurality of gamma characteristics include a first gamma characteristic and a second gamma characteristic in which the level range of the output signal after the conversion is different,
The second gamma characteristic is a gamma characteristic in which a level range of an output signal assigned after the gamma correction is larger than the first gamma characteristic,
When the gamma correction using the second gamma characteristic is performed on the second image signal, the control unit may perform the correction in accordance with a signal level related to the brightness of the first image signal. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the amount is changed.
前記撮像手段により取得された前記第1の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第2の画像信号を生成する第1の補正手段と、
前記第1の補正手段における補正量を制御する制御手段と、
各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第2の画像信号についてガンマ補正を行い第3の画像信号を生成する第2の補正手段と、を有し、
前記制御手段は、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第1の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
ことを特徴とする撮像装置。 Imaging means for acquiring a first image signal related to an image obtained by imaging;
A first correction unit configured to perform a correction to suppress color blur and generate a second image signal for the first image signal acquired by the imaging unit;
Control means for controlling a correction amount in the first correction means;
A second correction unit configured to perform gamma correction on the second image signal based on any one of a plurality of gamma characteristics indicating different characteristics to generate a third image signal,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the correction amount according to a gamma characteristic used for the gamma correction and a contrast value derived from the first image signal .
前記取得工程において取得された前記第1の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第2の画像信号を生成する第1の補正工程と、
前記第1の補正工程における補正量を制御する制御工程と、
各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第2の画像信号についてガンマ補正を行い第3の画像信号を生成する第2の補正工程と、を有し、
前記制御工程において、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第1の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。 An obtaining step of obtaining a first image signal related to an image to be corrected;
A first correction step of performing a correction for suppressing color blur on the first image signal obtained in the obtaining step to generate a second image signal;
A control step of controlling a correction amount in the first correction step;
A second correction step of performing gamma correction on the second image signal to generate a third image signal based on one of a plurality of gamma characteristics each showing a different characteristic,
The control method of an image processing apparatus according to claim 1, wherein, in the control step, the correction amount is changed according to a gamma characteristic used for the gamma correction and a contrast value derived from the first image signal .
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