JP2000102022A - デジタルカメラ - Google Patents
デジタルカメラInfo
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Abstract
することなく、高画質のストロボ撮影画像を得ることの
できるデジタルカメラを提供する。 【解決手段】撮像センサ8と、撮像センサを介してスト
ロボ発光下で得られた画像とストロボ無発光下で得られ
た画像との相関を検出する画像相関検出手段42,48
と、該画像相関検出手段の検出結果に基づいて、前記ス
トロボ発光下で得られた画像の画像データを補正する補
正手段42,48と、を備える。ストロボ発光画像のう
ち、画像相関検出手段によりストロボ無発光画像との相
関が検出されなかった部分については、ストロボ光によ
る影響を受けた部分と判断でき、この部分に対して補正
手段により画像データを補正する。
Description
関する。
ナミックレンジが狭いため、被写体のコントラストが高
いと画像データがオーバーフローし、適正な画像が得ら
れにくい。特に、ストロボ撮影(フラッシュ撮影も含
む)時には、ストロボ光が直射される近景部分とストロ
ボ光の届きにくい遠景部分との間のコントラストが高く
なり、近景部分が硬い画像となって遠景部分との間で画
質の相違を生じ、不自然な印象を与える。また、ストロ
ボ光が直射される近景部分の画像の硬さを除去するた
め、画像全体を補正すると、遠景部分までも補正されて
しまい、かえって画質の低下を招く。
部分の画像が赤色系となるいわゆる赤目現象が発生する
ことがある。この場合も、赤目部分をなくすため画像全
体を補正すると、他の適正部分も補正されてしまう。
トロボ無発光下においてそれぞれの画像を得るととも
に、得られた2枚の画像の中から適正輝度部分を選択し
て合成したり、あるいはストロボ撮影時に、全体的にス
トロボ光が届かないと判断した場合は、ストロボを発光
禁止として定常光撮影を行うようにしたり、あるいはま
たストロボ撮影時は軟調なガンマ処理による画像処理を
行うことで、対処していた。
画像の適正輝度部分を合成するものでは、合成処理が厄
介であるうえ、得られる画像は2枚の画像の部分的組み
合わせの範囲内のものでしかないため、画質向上には限
界があった。
は、全体的にストロボ光が届かないと判断された場合は
ストロボ撮影が不可能となり、撮影の自由度が制限され
使い勝手が悪いという欠点があった。
行うものでは、近景部分と遠景部分との画質の差が依然
として存在するという欠点があった。
てなされたものであって、画像の合成処理やストロボの
発光禁止処理を要することなく、高画質のストロボ画像
を得ることのできるデジタルカメラの提供を課題とす
る。
と、該撮像センサを介してストロボ発光下で得られた画
像(以下、ストロボ発光画像という)と、ストロボ無発
光下で得られた画像(以下、ストロボ無発光画像とい
う)との相関を検出する画像相関検出手段と、該画像相
関検出手段の検出結果に基づいて、前記ストロボ発光画
像の画像データを補正する補正手段と、を備えたことを
特徴とするデジタルカメラによって解決される。
光画像のうち、ストロボ無発光画像との相関なしと判断
された部分については、ストロボ光による影響を受けた
部分と判断でき、この部分に対して画像データを補正す
ることで、自然な撮影画像が得られる。
発光画像とストロボ無発光画像の2枚の画像では得られ
ない補正も可能であるから、2枚の画像を合成する場合
に比べて、画質を向上することができる。
に関する相関を検出し、前記補正手段は周波数特性を補
正する構成を挙げることができる。
ち、ストロボ光が直射された部分は輝度に関する相関な
しと判断される。そして、この部分に対して、ローパス
フィルター処理による高周波分の除去等の周波数特性の
補正を行うことで、画像の硬さがとれ、自然な描写とな
る。
る相関を検出し、前記補正手段は色調を補正する構成を
採用しても良い。
より赤目現象が生じた場合、ストロボ発光画像のうち、
赤目発生部分が、ストロボ無発光画像との色調に関する
相関なしと判断される。そして、この部分に対して色調
補正を行うことにより、赤目による画質低下を回避でき
る。
るデジタルカメラにおける主要機構部分と、その電気的
構成を示すブロック図である。
を利用して構成されたカメラ本体2を有し、このカメラ
本体2の前面に撮像レンズユニット3が装着され、撮像
レンズユニット3には撮像レンズ4と絞り5等が配設さ
れている。
眼レフカメラにおけるクイックリターンミラーの位置に
ハーフミラーM1が配置され、さらにこのハーフミラー
M1の光路方向後方にはCCD(Charge Cou
pled Device)からなる撮像センサ8が配置
されている。また、この撮像センサ8の前面には、光学
ローパスフィルタ18が配設されている。
おいて、カメラ本体2には銀塩カメラのファインダー部
相当部位9が形成されており、このファインダー部相当
部位9には、フォーカシングスクリーン10を介してペ
ンタ形プリズム11が配置され、さらにプリズム11の
後方には接眼部13が配置されている。
らの光学像の一部を撮像センサ8へ向かわせ、一部をフ
ォーカシングスクリーン10へ向かわせる。また、前記
プリズム11は、フォーカシングスクリーン10に結像
した光学像を反転縮小して、接眼部13へと向かわせ
る。
8の出力に基いて得られた画像を表示する液晶表示器か
らなる表示部16が設けられており、この表示部16に
プレビュー画像が表示され、撮影前に被写体像を確認で
きるようになっている。
5が装着され、撮影タイミングに同期して発光できるよ
うになっている。
相当部位9内には、被写体光を受領して被写体までの距
離を検出し、前記撮影レンズ4を自動合焦させるための
測距センサが設けられ、またカメラ本体2内には、同じ
く被写体光を受領する測光センサが設けられている。こ
の測光センサで得られた光量データに基づいて、カメラ
CPU20で露出データが演算され、絞り5の絞り値及
び撮像センサ8の蓄積時間が決定される。ただしストロ
ボ撮影モードにおいては、これらの露光パラメータとし
ては予め設定した値が用いられる。
2の各部品を制御するものである。具体的には、上記絞
り5を制御ドライバ21を介して制御し、撮像センサ8
をタイミングジェネレータ(センサドライブ)22を介
して制御し、ストロボ15をストロボ制御回路25を介
して制御する。
作スイッチ24が接続されている。カメラ操作スイッチ
24は、シャッターボタンや電源スイッチなどを含む。
(緑)、B(青)の原色透過フィルターが画素単位に市
松模様に張られたエリアセンサであり、撮像レンズ4に
よる被写体の光学像を、R、G、Bの色成分の画像信号
(各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号)
に光電変換して出力する。この撮像センサ8は全画素読
み出しタイプのものが用いられている。
御CPU20から送信される基準クロックに基づき撮像
センサ8の駆動制御信号を生成し出力するものである。
タイミングジェネレータ22は、例えば積分開始/終了
(露出開始/終了)のタイミング信号、各画素の受光信
号の読出制御信号(水平同期信号、垂直同期信号、転送
信号等)等のクロック信号を生成し、図示しないドライ
バを介して撮像センサ8に出力する。
サンプリング)回路81、AGC(オートゲインコント
ロール)回路82、A/D変換器83によって信号処理
される。CDS回路81は画像信号のノイズの低減を行
い、AGC回路82はゲイン調整により画像信号のレベ
ル調整を行う。A/D変換器83は、AGC回路82で
正規化されたアナログ信号を10ビットのデジタル信号
に変換するものである。
処理して画像ファイルを形成する画像処理部であり、画
像処理CPUにより制御される。
器83からの信号は、撮像センサ8からの読み出しに同
期して画像メモリー61に書き込まれ、以後この画像メ
モリー61のデータをアクセスして各ブロックの処理を
行うものとなされている。
ク41は、所定の補間パターンで画素補間を行うブロッ
クであり、この実施形態では、R、G、B各画素をそれ
ぞれのフィルターパターンでマスキングした後、高帯域
まで画素を持つGについてはメディアン(中間値)フィ
ルターで周辺4画素の中間2値の平均値に置換し、R、
Bに関しては平均補間して、それぞれの出力を得る。
処理ブロック42は、ストロボ撮影時に、ストロボ発光
画像とストロボ無発光画像を比較し、輝度に関して両画
像の相関を検出するとともに、検出結果に基づいて、ス
トロボ発光画像の画像データに対し周波数特性の制御の
一例であるローパスフィルター処理を実施する。この相
関検出・ローパスフィルター処理ブロック42は、図2
に示すように、相関検出部42a、フィルター制御部4
2b、ローパスフィルター処理部42c、切換部42d
を備えている。相関検出・ローパスフィルター処理ブロ
ック42による処理内容については後に詳述する。
画素補間ブロック41あるいは相関検出・ローパスフィ
ルター処理ブロック42の各R、G、B出力を独立にゲ
イン補正して、R、G、Bのホワイトバランス調整を行
うものである。ホワイトバランスは、撮影被写体から本
来白色と思われる部文を輝度、彩度データ等から推測
し、その部分のR、G、Bそれぞれの平均、R/G、B
/Gを求め、R、Bの補正ゲインとしている。
スブロック43でホワイトバランス処理を施された各
R、G、B出力に対して非線形変換を行うものであり、
表示部16に適した階調変換が行われる。
リ61に格納される。
1に格納された上記データを呼び出してNTSC/PA
Lにエンコードし、表示部16に表示する。プレビュー
時には、画像は所定のフレーム周期で更新され、動画レ
ートで表示部16に表示されるようになっている。一
方、撮影後には、撮影画像が表示部16に表示され、所
定時間後に再びプレビュー状態に復帰する構成となって
いる。
像について、画像データを画像メモリ61から呼び出し
て圧縮処理を行うもので、撮影画像は圧縮後はメモリカ
ードドライバ47を介してメモリカード62に記録され
る。
1のカメラ本体2の所定部位に着脱自在に装着されるよ
うになっている。
の動作を説明する。
シヤッターボタンが半押しされると、撮影レンズ4及び
絞り5を通って入射した光の一部は、カメラ本体2内の
ハーフミラーM1によってその光路Lを上方へと変更さ
れ、フォーカシングスクリーン10に結像したのち、ペ
ンタ形プリズム11によって反転縮小され、接眼部13
へと向かう。これにより、撮影者は接眼部13を通して
被写体像を視認することができる。
た光の一部は、ハーフミラーM1を透過し撮像センサ8
に結像する。結像した光学像は、撮像センサ8によって
光電変換される。光電変換された信号はバッファを介し
て出力されたのち、CDS回路81、AGC回路82、
A/D変換器83により所定の信号処理を施され、画像
処理部40に取り込まれるとともに、撮像センサ8の読
み出しに同期して画像メモリ61に書き込まれる。
は、画像処理部40の画素補間ブロック41、カラーバ
ランス制御ブロック43、ガンマ補正ブロック44で、
前述したような画素補間処理、ホワイトバランスの調
整、ガンマ補正処理がそれぞれ施され、再度画像メモリ
61に格納される。そして、画像メモリ61から読み出
されてビデオエンコーダ44でNTSC/PALにエン
コードされたのち、ボディ本体2背面の表示部16に出
力されプレビュー画像として表示される。このような動
作が所定のフレーム周期で繰り返される結果、表示部1
6に表示される画像は前記フレーム周期で更新される。
押しされると、そのときに撮像センサ8に取り込まれ、
上記と同じ処理を施され画像メモリ61に格納された画
像が、ビデオエンコーダー46を介して撮影画像として
表示部16に表示される。同時に、画像圧縮ブロック4
5で画像圧縮されたのち、メモリカードドライバー47
を介してメモリカード62に記録される。
説明する。なお、ストロボ撮影モードでは、絞り5の絞
り値、撮像センサー8の蓄積時間等の露光パラメータ、
及びAGC回路82におけるゲインは、ストロボ15に
応じて予め設定された設定値を用いる。
作は、定常光下での撮影モードの場合と同じである。
に、ストロボ15が発光し、撮像レンズ4及び絞り5を
通過した光学像が撮像センサ8に結像され、光電変換さ
れる。光電変換された信号はバッファを介して出力され
る。
1、AGC回路82、A/D変換器83により所定の信
号処理を施されたのち、画像処理部40に取り込まれる
とともに、撮像センサ8の読み出しに同期して画像メモ
リ61に書き込まれる。
レリーズされる直前の、定常光下におけるプレビュー用
画像データ(ストロボ無発光画像の画像データ)も記憶
されている。また、この画像と前記レリーズによるスト
ロボ発光画像とは被写体がほぼ一致している。
ストロボ発光画像及びストロボ無発光画像について、そ
れぞれ画素補間ブロック41で前述した画素補間処理を
行ったのち、両画像の輝度に関する相関を相関検出・ロ
ーパスフィルター処理ブロック42で検出する。画像の
相関は、各画像データの同一アドレスにおける画素の信
号レベルの違いを検出することにより、画素毎に行う。
ストロボ光が直射された部分の画素は輝度が高くなって
いるが、ストロボ発光画像における画素の信号レベル
が、ストロボ無発光画像における画素の信号レベルより
も一定以上変化している場合、相関検出・ローパスフィ
ルター処理ブロック42は相関なしと判断し、一定以上
の変化が認められない場合を相関ありと判断する。
理ブロック42は、相関なしと判断した画素換言すれば
ストロボ光の影響を受けた画素について、ローパスフィ
ルター処理し、高周波成分を除去する。
を、図2を参照しつつ説明する。
て相関検出・ローパスフィルター処理を実施する場合を
示すものである。図2(a)はストロボ無発光画像であ
り、主被写体である人物が光源の陰になっているため背
景に対しコントラストの低い画像になっている。図2
(b)はストロボ発光画像であるが、ストロボ光の直射
を受けて人物像が硬い描写となってしまい、背景との間
で違和感のある画像となっている。
り自然な描写となるが、小型ストロボでは光量低下を招
いてしまう。また、画像全体をローパスフィルター処理
すると、図(c)のように背景部分が不鮮明となって、
いわゆるねむたい画像となってしまう。
理ブロック42の相関検出部42aで、図2(a)のス
トロボ無発光画像と図2(b)のストロボ発光画像との
相関を検出する。検出は、切換部42dで切換ながら各
画素ごとに行われる。主被写体である人物像はストロボ
光の直射を受けているから、この部分が図2(e)に示
すように相関のない部分の検出エリアとして検出され
る。
記検出された画素部分にフィルタ処理が施されるように
制御しながら、ローパスフィルター処理部42cによっ
て、ストロボ発光画像の画像データをローパスフィルタ
ー処理して高周波分を除去する。これにより、人物像は
硬さがとれて明るく柔らかい描写となり、背景部分はそ
のままの、図2(e)に示すような違和感のない自然な
画像が得られる。
カラーバランス制御ブロック43により、R、G、Bそ
れぞれに対してホワイトバランスを調整されたのち、ガ
ンマ補正ブロック44でガンマ補正され、画像メモリ6
1に格納されるとともに、画像メモリ61から読み出さ
れ、ビデオエンコーダー46を介して撮影画像として表
示部16に表示される。同時に、画像圧縮ブロック45
で画像圧縮されたのち、メモリカードドライバー47を
介してメモリカード62に記録される。
のである。この実施形態は、ストロボ発光画像に生じた
赤目現象を補正するものであり、図1に示したデジタル
カメラ1における相関検出・ローパスフィルタ処理ブロ
ック42に代えて、色度変換・相関検出ブロック48を
備えている。他の構成は図1に示したデジタルカメラと
同一であるので、同一の符号を付しその説明は省略す
る。
ストロボ発光画像とストロボ無発光画像をそれぞれLa
*b*座標に変換マトリクスで色座標変換したのち、前記
2枚の画像の色調に関する相関を検出するものである。
この色度変換・相関検出ブロック48は、図4に示すよ
うに、La*b*座標変換部48aと、色相関検出部48
bと、赤目色判定部48cと、AND回路部48dと、
色相彩度補正部48eと、RGB変換部48fと、切換
部48g、48hを備えている。
を説明する。
画像メモリー61に記憶される点、この画像メモリー6
1には、シャッターボタンがレリーズされる直前のスト
ロボ無発光画像も記憶されている点、これらのストロボ
発光画像とストロボ無発光画像とは被写体がほぼ一致し
ている点については、図1に示した実施形態と同じであ
る。
る、ストロボ発光画像及びストロボ無発光画像の2つの
画像データについて、画素補間ブロック41における画
素補間、及びカラーバランス制御ブロック43における
ホワイトバランス補正が行われる。なお、ホワイトバラ
ンス補正は両画像に対してそれぞれ独立に行われ、光源
による色再現の差は最小に補正される。ストロボ無発光
画像に対しては、図4に示すように、画像内のRGBの
比よりホワイトバランス補正が行われ、ストロボ発光画
像に対しては予め設定されているストロボ用の補正値で
ホワイトバランス補正が行われる。
より、色相関の検出が行われる。
ロボ無発光画像とストロボ発光画像とを切換部48gで
一画素ずつ切換えながら、La*b*座標変換部48aで
変換マトリクスを用いてLa*b*座標に色座標変換した
のち、色相関検出部48bで色相関を検出する。色相関
の検出は、同一アドレスの画素におけるLa*b*座標上
の変化量△Eか、同一アドレスの画素におけるデータL
の変化量△Lが所定値を越えているかどうかを判断する
ことによって行われ、所定値を越えている場合には、相
関がない即ちストロボ光によって色調に影響を受けてい
ると判断する。
は、切換部48hにより赤目判定部48c側へも切り替
わり、赤目判定部48cでは、ストロボ発光画像のう
ち、a*b*座標の値がともに所定値を越えている画素を
赤目発生の可能性がある画素として抽出する。
部48b及び赤目色判定部48cの出力の論理積をと
る。色相関検出部48b及び赤目色判定部48cのいず
れからも信号が出力されたときに、ストロボ光による赤
目発生の可能性が高いことから、赤目が発生していると
判断する。
素に対して、色相彩度補正部48eにより彩度抑圧をか
けて、色調を補正したのち、RGB変換部48fでRG
Bデータに逆変換する。
画素ずつ繰り返すことにより、赤目発生部分は色調補正
され、赤目が解消ないし抑制された画像が得られる。
ロボ発光画像は、ガンマ補正ブロック44でガンマ補正
され、画像メモリー61に格納されるとともに、画像メ
モリー61から読み出され、ビデオエンコーダー46を
介して撮影画像として表示部16に表示される。同時
に、画像圧縮ブロック45で画像圧縮されたのち、メモ
リカードドライバ47を介してメモリカード62に記録
される。
発光画像とストロボ無発光画像との相関の有無を検出し
たが、相関の程度を判別し、それに応じてストロボ発光
画像に施す補正処理の内容を部分的に異ならせても良
い。
光画像のうち、画像相関検出手段によりストロボ無発光
画像との相関が検出されなかった部分については、スト
ロボ光による影響を受けた部分と判断でき、この部分に
対して補正手段により画像データを補正するから、自然
な印象を与える高画質のストロボ撮影画像を得ることが
できる。
発光画像とストロボ無発光画像の2枚の画像では得られ
ない補正を行うことも可能であるから、2枚の画像を合
成する場合に比べて、画質を向上することができる。
関を検出し、補正手段は周波数特性を補正する構成とし
た場合には、ストロボ発光画像のうち、ストロボ光が直
射された部分に対して周波数特性の補正を行うことがで
き、画像の硬さを除去し得て自然な描写を実現できる。
関を検出し、補正手段は色調を補正する構成とした場合
には、ストロボ発光による赤目発生部分に対して色調補
正を行うことができ、赤目による画質低下を回避するこ
とができる。
主要機構部分及び電気系を示すブロック図である。
ブロックでの処理内容を示すブロック図である。
の主要機構部分及び電気系を示すブロック図である。
処理内容を示すブロック図である。
ブロック 42a・・・・・・相関検出部 42b・・・・・・フィルター制御部 42c・・・・・・ローパスフィルター処理部 48・・・・・・・色度変換・相関検出ブロック 48a・・・・・・La*b*座標変換部 48b・・・・・・色相関検出部 48c・・・・・・赤目色判定部 48d・・・・・・AND回路部 48e・・・・・・色相彩度補正部 48f・・・・・・RGB変換部
Claims (3)
- 【請求項1】 撮像センサと、 該撮像センサを介してストロボ発光下で得られた画像
と、ストロボ無発光下で得られた画像との相関を検出す
る画像相関検出手段と、 該画像相関検出手段の検出結果に基づいて、前記ストロ
ボ発光下で得られた画像の画像データを補正する補正手
段と、 を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。 - 【請求項2】 前記画像相関検出手段は輝度に関する相
関を検出し、前記補正手段は周波数特性を補正する請求
項1に記載のデジタルカメラ。 - 【請求項3】 前記画像相関検出手段は色調に関する相
関を検出し、前記補正手段は色調を補正する請求項1に
記載のデジタルカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10271987A JP2000102022A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | デジタルカメラ |
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---|---|---|---|
JP10271987A JP2000102022A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | デジタルカメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=17507580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10271987A Pending JP2000102022A (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | デジタルカメラ |
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