JP2003009164A

JP2003009164A - ディジタルカメラ

Info

Publication number: JP2003009164A
Application number: JP2001184740A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Tsujino; 和廣辻野; Mitsuaki Kurokawa; 光章黒川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2003-01-10
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: JP3631169B2; US7251057B2; US20020196483A1

Abstract

(57)【要約】【構成】ＣＣＤイメージャ１４によって撮影された被
写体像のＲＧＢ信号に基づいて表示用のＹＵＶ信号を生
成するとき、ＣＰＵ４２は、ＲＧＢ信号の色飽和度を検
出し、検出した色飽和度に基づいてＵ信号およびＶ信号
のダイナミックレンジを縮小する。これによって、Ｕ信
号およびＶ信号に基づく色はモニタ３０の色再現範囲内
に多く含まれることとなる。【効果】色の階調の幅は狭くなるものの、撮影画像を
良好に表示することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタルカメ
ラに関し、特にたとえば、撮影された被写体の画像をモ
ニタに表示する、ディジタルカメラに関する。

【０００２】この発明はまた、ディジタルカメラに関
し、特にたとえば、撮影された被写体の画像信号に基づ
いて最適露光量を決定する、ディジタルカメラに関す
る。

【０００３】

【従来技術】ディジタルカメラでは、シャッタボタンが
押されると、イメージセンサのプリ露光によって得られ
たＲＧＢ信号に基づいてＹＵＶ信号が生成され、Ｙ信号
の積分値（輝度評価値）が所定条件を満たすように最適
露光量が決定される。イメージセンサの本露光は最適露
光量に従って行われ、これによって得られたＲＧＢ信号
に基づくＹＵＶ信号が記録媒体に記録される。再生モー
ドが設定されると、記録媒体からＹＵＶ信号が再生さ
れ、当該ＹＵＶ信号に基づく画像がモニタに表示され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最適露光量で
被写体を撮影したとしても、モニタの色再現範囲がＵ信
号またはＶ信号のダイナミックレンジよりも狭ければ、
表示画像に色飽和が生じるおそれがある。この問題は、
被写体の色に偏りがあるときに顕著になる。たとえば、
赤い花をマクロ撮影したときのＲＧＢ信号の比率に注目
すると、Ｒレベルが極端に高くなり、ＧレベルおよびＢ
レベルがゼロにほぼ等しくなる。輝度評価のためのＹ信
号はＲＧＢ信号に基づいて生成されるため、ＲＧＢ信号
の比率が極端に歪むと、輝度評価値が所定条件を満たす
ように最適露光量を決定したとしても、本露光によって
得られるＲ信号のレベルは依然として高くなる。する
と、本露光に基づくＵ信号またはＶ信号もまたモニタの
色再現範囲から外れてしまい、表示画像に色飽和が生じ
てしまう。

【０００５】また、輝度評価値が所定条件を満たすよう
に最適露光量を算出する従来技術では、背景によっては
主要被写体の明るさが不足するおそれがある。つまり、
背景が高輝度（たとえば夏の青空）であるために輝度評
価値が高くなり、最適露光量が低く抑えられてしまう
と、画面中央に位置する主要被写体が暗くなってしま
う。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、表
示装置の色再現範囲が狭いときでも撮影画像の色を良好
に再現することができる、ディジタルカメラを提供する
ことである。

【０００７】この発明の他の目的は、露光量を適切に調
整することができる、ディジタルカメラを提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、撮影され
た被写体像に対応する色情報信号に基づいて表示用の色
関連信号を生成するディジタルカメラにおいて、色情報
信号の色飽和度を検出する色飽和度検出手段、および色
飽和度に基づいて色関連信号のダイナミックレンジを縮
小する縮小手段を備えることを特徴とする、ディジタル
カメラである。

【０００９】第２の発明は、所定露光量で撮影された被
写体の画像信号に基づいて最適露光量を算出するディジ
タルカメラにおいて、画面を形成する複数部分における
輝度の飽和度を画像信号に基づいて個別検出する検出手
段、検出手段によって検出された複数の飽和度に基づい
て所定露光量の補正係数を決定する決定手段、および補
正係数に基づいて所定露光量を補正して最適露光量を求
める補正手段を備えることを特徴とする、ディジタルカ
メラである。

【００１０】

【作用】第１の発明においては、撮影された被写体像に
対応する色情報信号に基づいて表示用の色関連信号を生
成するとき、色情報信号の色飽和度が色飽和度検出手段
によって検出される。縮小手段は、検出された色飽和度
に基づいて色関連信号のダイナミックレンジを縮小す
る。色関連信号に基づく色は、ダイナミックレンジの縮
小によって表示装置の色再現範囲内に含まれうる。

【００１１】色関連信号を生成するときに所定係数に従
う演算を色情報信号に施す場合は、色飽和度に基づいて
所定係数を調整するようにすればよい。当該演算が色情
報信号に対する所定係数の掛け算であれば、所定係数は
色飽和度に基づいて減少される。

【００１２】色レベルが閾値を超える画素の数（第１画
素数）を色飽和度として検出する場合、色飽和度が正確
に求められる。また、色情報信号に基づいて輝度信号を
生成し、生成された輝度信号のレベルが閾値を超える画
素の数（第２画素数）を輝度飽和度として検出する場
合、所定係数は、第１画素数から第２画素数を減算した
減算結果に基づいて決定してもよい。こうすることで、
色飽和のみが生じている画素の数によって所定係数が決
定される。

【００１３】第２の発明においては、所定露光量で撮影
された被写体の画像信号に基づいて最適露光量を算出す
るとき、検出手段は、画面を形成する複数部分における
輝度の飽和度を画像信号に基づいて個別に検出し、決定
手段は、検出された複数の飽和度に基づいて所定露光量
の補正係数を決定する。補正手段は決定された補正係数
に基づいて所定露光量を補正し、これによって最適露光
量が求められる。つまり、最適露光量は、画面を形成す
る複数部分の輝度飽和度を個別に考慮して決定される。

【００１４】複数部分は主要被写体が存在する第１部分
と背景が存在する第２部分とを含む場合、好ましくは、
第１部分の飽和度が第１閾値未満でかつ第２部分の飽和
度が第２閾値以上であるとき、第１数値が補正係数とし
て決定される。また、第１部分の飽和度が第１閾値以上
でかつ第２部分の飽和度が第２閾値未満のとき、第１数
値よりも大きい第２数値が補正係数として決定される。
これによって、主要被写体にとって最適な露光量を求め
ることができる。

【００１５】また、第１部分の飽和度が第１閾値以上で
かつ第２部分の飽和度が第２閾値以上のとき、第１数値
よりも大きくかつ第２数値よりも小さい第３数値を補正
係数として決定するようにしてもよい。夏の砂浜のよう
な場所で撮影した場合、第１部分および第２部分のいず
れも高輝度となる。ここで補正係数を第３数値に設定す
れば、夏のギラギラした雰囲気を表現することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】第１の発明によれば、色飽和度に基づい
て色関連信号のダイナミックレンジを縮小するようにし
たため、色関連信号に基づく色は表示装置の色再現範囲
内に含まれうる。したがって、色の階調の幅は狭くなる
ものの、撮影画像を良好に表示することができる。

【００１７】第２の発明によれば、画面を形成する複数
部分の輝度飽和度を個別に考慮して最適露光量を算出す
るようにしたため、最適露光量を適切に求めることがで
きる。

【００１８】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１９】

【実施例】図１を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ１０は、光学レンズ１２および絞り部材１３を含
む。被写体の光学像は、これらの部材を経てＣＣＤイメ
ージャ（イメージセンサ）１４の受光面に入射される。
受光面では、入射された光学像に対応するカメラ信号
（生画像信号）が光電変換によって生成される。なお、
受光面は、原色ベイヤ配列の色フィルタ（図示せず）に
よって覆われ、カメラ信号を形成する各々の画素信号
は、Ｒ，ＧおよびＢのいずれか１つの色情報のみを持
つ。

【００２０】モード切換スイッチ３８によって撮影モー
ドが選択されると、ＣＰＵ４２は、絞り量および露光時
間（シャッタスピード）を絞り部材１３およびタイミン
グジェネレータ（ＴＧ）１６にそれぞれ設定するととも
に、１／１５秒毎にＴＧ１６に露光を命令する。ＴＧ１
６は、１／１５秒毎にＣＣＤイメージャ１４を露光し、
当該露光によって生成されるカメラ信号をＣＣＤイメー
ジャ１４から読み出す。１／１５秒毎に読み出された各
フレームのカメラ信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１８にお
ける周知のノイズ除去およびレベル調整を経て、Ａ／Ｄ
変換器２０でディジタル信号に変換される。

【００２１】信号処理回路２２は、Ａ／Ｄ変換器２０か
ら出力された各フレームのカメラ信号に色分離，白バラ
ンス調整，色調整（色調補正），ＹＵＶ変換などの信号
処理を施し、Ｙ信号（輝度），Ｕ信号（色差：Ｒ−Ｙ）
およびＶ信号（色差：Ｂ−Ｙ）からなる画像信号を生成
する。生成された画像信号はメモリ制御回路２４に与え
られ、メモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６の画
像信号格納エリア２６ａに書き込まれる。

【００２２】ビデオエンコーダ２８は、画像信号格納エ
リア２６ａの画像信号をメモリ制御回路２４に読み出さ
せる。そして、読み出された各フレームの画像信号をＮ
ＴＳＣフォーマットのコンポジット画像信号にエンコー
ドし、エンコードされたコンポジット画像信号をモニタ
（ＬＣＤ）３０に供給する。モニタ３０には、被写体の
リアルタイム動画像（スルー画像）が１５ｆｐｓのフレ
ームレートで表示される。

【００２３】シャッタボタン４０が押されると、ＣＰＵ
４２は、後述する色調整を行った後にＴＧ１６に本露光
を命令し、本露光に基づく画像信号がＳＤＲＡＭ２６の
画像信号格納エリア２６ａに格納された時点で、ＪＰＥ
Ｇコーデック３２に圧縮命令を与える。ＪＰＥＧコーデ
ック３２は、画像信号格納エリア２６ａに格納された１
フレーム分の画像信号をメモリ制御回路２４に読み出さ
せ、読み出された画像信号にＪＰＥＧフォーマットに準
じた圧縮処理を施す。圧縮画像信号が得られると、ＪＰ
ＥＧコーデック３２は、生成された圧縮画像信号をメモ
リ制御回路２４に与える。圧縮画像信号は、メモリ制御
回路２４によって圧縮信号格納エリア２６ｂに格納され
る。

【００２４】圧縮画像信号の格納処理が完了すると、Ｃ
ＰＵ４２は、メモリ制御回路２４を通して圧縮信号格納
エリア２６ｂから圧縮画像信号を読み出し、読み出した
圧縮画像信号をＩ／Ｆ回路３４を通してメモリカード４
０に記録する。これによって、メモリカード３６内に画
像ファイルが作成される。なお、メモリカード３６は着
脱自在な不揮発性の記録媒体であり、スロット（図示せ
ず）に装着されたときにＣＰＵ４２によってアクセス可
能となる。

【００２５】モード切換スイッチ３８によって再生モー
ドが選択されると、ＣＰＵ４２は、Ｉ／Ｆ回路３４を通
してメモリカード３６から圧縮画像信号を読み出し、読
み出した圧縮画像信号をメモリ制御回路２４を通して圧
縮信号格エリア２６ｂに格納する。格納処理が完了する
と、ＣＰＵ４２は、ＪＰＥＧコーデック３２に伸長命令
を与えるとともに、ビデオエンコーダ２８に処理命令を
与える。ＪＰＥＧコーデック３２は、メモリ制御回路２
４を通して圧縮信号格納エリア２６ｂから圧縮画像信号
を読み出し、読み出した圧縮画像信号にＪＰＥＧフォー
マットに準じた伸長処理を施す。伸長画像信号は、メモ
リ制御回路２４によって画像信号格納エリア２６ａに書
き込まれる。

【００２６】ビデオエンコーダ２８は、メモリ制御回路
２６ａを通して画像信号格納エリア２６ａから伸長画像
信号を繰り返し読み出す。そして、読み出された各々の
伸長画像信号をＮＴＳＣフォーマットのコンポジット画
像信号にエンコードし、エンコードされたコンポジット
画像信号をモニタ３０に供給する。この結果、再生画像
がモニタ３０に表示される。

【００２７】信号処理回路２２は、図２に示すように構
成される。Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたカメラ信号
は、色分離回路２２ａによって色分離を施される。つま
り、カメラ信号を形成する各々の画素はＲ情報信号（Ｒ
信号），Ｇ情報信号（Ｇ信号）およびＢ情報信号（Ｂ信
号）のいずれか１つしか持っていないため、各画素が不
足する２つの色情報信号が色分離回路２２ａによって補
完される。色分離回路２２ａからは、各々の画素を形成
するＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号が同時に出力される。
１画素毎に出力されたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号は、
白バランス調整回路２２ｂを経てＹＵＶ変換回路２２ｃ
に与えられ、Ｙ信号，Ｕ信号およびＶ信号に変換され
る。このときの変換比率は、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝１：１：１で
ある。

【００２８】ＹＵＶ変換回路２２ｃから出力されたＹ信
号，Ｕ信号およびＶ信号はさらにＬＣＨ変換回路２２ｄ
でＬ信号（明度），Ｃ信号（彩度）およびＨ信号（色
相）に変換され、変換されたＬ信号，Ｃ信号およびＨ信
号はＬ調整回路２２ｅ，Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整
回路２２ｇにそれぞれ与えられる。Ｌ調整回路２２ｅ，
Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整回路２２ｇはそれぞれ、
入力されたＬ信号，Ｃ信号およびＨ信号に所定の演算を
施し、補正Ｌ信号，補正Ｃ信号および補正Ｈ信号を求め
る。求められた補正Ｈ信号，補正Ｃ信号および補正Ｌ信
号はその後、ＹＵＶ変換回路２２ｋによってＹ信号，Ｕ
信号およびＶ信号に戻される。このときの変換比率は
Ｙ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２（または４：１：１）である。
したがって、信号処理回路２２からは、４：２：２（ま
たは４：１：１）の比率を持つＹ信号，Ｕ信号およびＶ
信号が出力される。

【００２９】ＬＣＨ変換回路２２ｄから出力されたＨ信
号は、領域判別回路２２ｈにも与えられる。領域判別回
路２２ｈは、基準値テーブル２２ｉを参照して、ＬＣＨ
変換回路２２ｈから与えられたＨ信号の属する領域を判
別する。そして、判別結果に対応する基準値を基準値テ
ーブル２２ｉから読み出すとともに、判別結果に対応す
る目標値を目標値テーブル２２ｊから読み出す。Ｌ調整
回路２２ｅ，Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整回路２２ｇ
による所定の演算は、読み出された基準値および目標値
に基づいて行われる。

【００３０】ＹＵＶ変換回路２２ｃは、図３に示すよう
に構成される。演算回路２２１ｃは、白バランス調整回
路２２ｂから与えられたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号に
数１に従う演算を施して、Ｙ信号を生成する。

【００３１】

【数１】Ｙ＝６Ｇ＋３Ｒ＋Ｂ一方、減算器２２２ｃはＲ信号からＧ信号を減算してＲ
−Ｇ信号を生成し、減算器２２３はＢ信号からＧ信号を
減算してＢ−Ｇ信号を生成する。生成されたＲ−Ｇ信号
およびＢ−Ｇ信号はマトリクス演算回路２２４ｃで数２
に従うマトリクス演算を施され、これによってＵ信号お
よびＶ信号が生成される。ただし、数２に示すマトリク
ス係数は、本露光時、Ｒ信号，Ｇ信号およびＢ信号の飽
和度（色飽和度）に基づいて０％〜４０％の範囲で減少
されうる。

【００３２】

【数２】

【００３３】撮影モードが選択されたとき、ＣＰＵ４２
は図４〜図８に示すフロー図に従って動作する。まずス
テップＳ１でスルー画像表示処理を行い、ステップＳ３
でシャッタボタン４０の操作の有無を判別する。シャッ
タボタン４０が操作されない間は、ステップＳ５におけ
るモニタ用ＡＥ処理を経てステップＳ１に戻る。これに
よって、絞り部材１３に設定される絞り量およびＴＧ１
６に設定される露光時間が繰り返し調整され、適度な明
るさのスルー画像がモニタ３０に表示される。なお、ス
テップＳ１およびＳ５の処理は、ＴＧ１６から１／１５
秒毎に発生するＶＤパルスに応答して実行される。

【００３４】シャッタボタン４０が操作されると、ステ
ップＳ７で測光用の露光設定を行う。具体的には、スル
ー画像表示処理時と同じ露光時間をＴＧ１６に設定し、
最大開放値の絞り量を絞り部材１３に設定する。ステッ
プＳ９ではＴＧ１６からＶＤパルスが与えられたかどう
か判断し、ＹＥＳであればステップＳ１１で測光のため
のプリ露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６は、命令が
与えられた現フレームでプリ露光を行い、当該プリ露光
によって生成されたカメラ信号を現フレームに続く次フ
レームでＣＣＤイメージャ１４から読み出す。読み出さ
れたカメラ信号に基づくＹ信号は、読み出しフレームと
同じフレームで図２に示すＹＵＶ変換回路２２ｃから出
力される。このため、ＶＤパルスの発生の有無をステッ
プＳ１３で判別し、ＹＥＳと判断されたときにステップ
Ｓ１５で１フレーム分のＹ信号をＹＵＶ変換回路２２ｃ
から取り込む。取り込まれた１フレーム分のＹ信号は、
ステップＳ１１のプリ露光に基づくＹ信号である。

【００３５】ステップＳ１７では、取り込まれたＹ信号
に基づいて露光時間Ｓａおよび絞り量Ｆａを算出する。
具体的には、Ｙ信号を１フレーム期間にわたって積分し
て輝度評価値Ｉｙａを求め、当該輝度評価値Ｉｙａが所
定条件を満たす露光時間Ｓａおよび絞り量Ｆａを算出す
る。ステップＳ１９では、絞り量Ｆａを絞り部材１３に
設定するとともに、露光時間ＳａをＴＧ１６に設定す
る。なお、ステップＳ１９における露光設定は、色調
整，露光時間調整および白バランス調整のための露光設
定である。

【００３６】この露光設定の後にＶＤパルスが発生する
と、ステップＳ２１でＹＥＳと判断し、ステップＳ２３
でプリ露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６は露光時間
Ｓａに従うプリ露光を行い、かつこのプリ露光によって
生成されたカメラ信号をＣＣＤイメージャ１４から読み
出す。プリ露光の命令の後にＶＤパルスが発生すると、
ステップＳ２５からステップＳ２７に進み、図２に示す
白バランス調整回路２２ｂから出力されたＲＧＢ信号
と、ＹＵＶ変換回路２２ｃから出力されたＹ信号とを取
り込む。取り込んだＲＧＢ信号およびＹ信号はいずれ
も、ステップＳ２３のプリ露光に基づく信号である。ス
テップＳ２９では、取り込まれたＲＧＢ信号およびＹ信
号を図９に示すテーブル４２ａに格納する。このとき、
同じ画素のＲＧＢ信号およびＹ信号には、共通の画素番
号が割り当てられる。ステップＳ３１では１フレーム分
の取り込みが完了したかどうか判断し、ＹＥＳと判断さ
れるまでステップＳ２７およびＳ２９の処理を繰り返
す。

【００３７】１フレーム分の取り込みが完了すると、ス
テップＳ３３，Ｓ３５およびＳ３７で色調整処理，露光
時間調整処理および白バランス調整処理を行う。色調整
処理によって数２に示すマトリクス係数が調整され、露
光時間調整処理によって最適露光時間Ｓｂが求められ、
そして白バランス調整処理によって図２に示す白バラン
ス調整回路２２ｂのゲインが最適値に設定される。ステ
ップＳ３９では、ステップＳ３５で求められた露光時間
ＳｂをＴＧ１６に設定する。なお、絞り部材１３につい
ては絞り量Ｆａを維持する。

【００３８】ステップＳ３９の露光設定の後にＶＤパル
スが発生すると、ステップＳ４１でＹＥＳと判断し、ス
テップＳ４３で本露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６
は、露光時間Ｓｂに従う本露光を行い、これによって生
成されたカメラ信号をＣＣＤイメージャ１４から読み出
す。読み出されたカメラ信号は信号処理回路２２によっ
てＹＵＶ信号に変換され、変換されたＹＵＶ信号はＳＤ
ＲＡＭ２６に格納される。ステップＳ４５では、ＪＰＥ
Ｇコーデック３２に圧縮命令を与え、ＪＰＥＧコーデッ
ク３２によって生成されかつＳＤＲＡＭ２６に確保され
た圧縮画像信号をファイル形式でメモリカード３６に記
録する。こうして記録処理が完了すると、ステップＳ１
に戻る。

【００３９】ステップＳ３３における色調整処理は、図
６および図７に示すサブルーチンに従う。まずステップ
Ｓ５１でＲ信号レベルが飽和している画素の総数Ｒｓａ
ｔを検出し、ステップＳ５３でＧ信号レベルが飽和して
いる画素の総数Ｇｓａｔを検出し、ステップＳ５５でＢ
信号のレベルが飽和している画素の総数Ｂｓａｔを検出
する。この一連の処理はテーブル４２ａに格納されたＲ
信号，Ｇ信号およびＢ信号の各々を閾値と比較すること
によって行われ、Ｒレベルが閾値を超える画素数，Ｇレ
ベルが閾値を超える画素数およびＢレベルが閾値を超え
る画素数がそれぞれ、Ｒｓａｔ，ＧｓａｔおよびＢｓａ
ｔとされる。検出されたＲｓａｔ，ＧｓａｔおよびＢｓ
ａｔはそれぞれ、Ｒ信号の色飽和度，Ｇ信号の色飽和度
およびＢ信号の色飽和度と定義することができる。

【００４０】ステップＳ５７では、数３を演算して差分
画素数Ｒｓａｔ＿ＮおよびＢｓａｔ＿Ｎを算出する。

【００４１】

【数３】Ｒｓａｔ＿Ｎ＝Ｒｓａｔ−ＧｓａｔＢｓａｔ＿Ｎ＝Ｂｓａｔ−ＧｓａｔステップＳ５９ではＲｓａｔ＿Ｎが“０”よりも大きい
かどうか判断し、ＹＥＳであればそのままステップＳ６
３に進むが、ＮＯであればステップＳ６１でＲｓａｔ＿
Ｎを“０”に設定してからステップＳ６３に進む。ステ
ップＳ６３およびＳ６５では、Ｂｓａｔ＿Ｎについてス
テップＳ５９およびＳ６１と同じ処理を行う。つまり、
ステップＳ６３でＢｓａｔ＿Ｎの値を判別し、Ｂｓａｔ
＿Ｎ＞０であればそのままステップＳ６７に進むが、Ｂ
ｓａｔ＿Ｎ≦０であればテップＳ６５でＢｓａｔ＿Ｎを
“０”に設定してからステップＳ６７に進む。ステップ
Ｓ６７ではＲｓａｔ＿ＮおよびＢｓａｔ＿Ｎを加算して
加算値Ｃｓａｔ＿Ｎを求める。

【００４２】ある画素のＲ信号レベル，Ｇ信号レベルお
よびＢ信号レベルが全て飽和した場合、当該画素の本来
の色がたとえば赤であったとしても、再現色は白色とな
る。このように全ての色レベルが飽和する現象は露光量
の調整によって回避すべきであり、色調整処理では全て
の色レベルが飽和している画素を除外する必要がある。

【００４３】一方、数１から分かるように、Ｙ信号はＲ
信号，Ｇ信号およびＢ信号に加重加算を施して生成さ
れ、Ｇ信号がＹ信号に最も大きな影響を与える。また、
Ｇ信号が飽和するときはＲ信号およびＢ信号も飽和し
（つまり輝度レベルが飽和し）、Ｇ信号は飽和するがＲ
信号またはＢ信号は飽和しないような現象は、通常は発
生しない。このため、Ｇｓａｔは輝度飽和度と定義して
もよい。

【００４４】そうすると、数３に従って算出されるＲｓ
ａｔ＿Ｎは、輝度飽和が生じることなくＲ信号レベルが
飽和している画素の総数とみなすことができ、Ｂｓａｔ
＿Ｎは、輝度飽和が生じることなくＢ信号レベルが飽和
している画素の総数とみなすことができる。さらに、ス
テップＳ６７で算出されるＣｓａｔ＿Ｎは、色および輝
度のうち色のみが飽和している画素の総数とみなすこと
ができる。

【００４５】なお、ステップＳ５９〜Ｓ６５は、信号処
理回路２２の設定の誤差によってＲｓａｔ＿ＮまたはＢ
ｓａｔ＿Ｎがマイナスの数値を示すおそれがあることを
考慮したものである。

【００４６】ステップＳ６９，Ｓ７３，Ｓ７７，Ｓ８１
およびＳ８５では、Ｃｓａｔ＿Ｎが示す数値を判別す
る。Ｃｓａｔ＿Ｎが１画面を形成する画素数（有効画素
数）の７０％以上である場合、ステップＳ６９からステ
ップＳ７１に進み、数２に示すマトリクス係数をＡ％
（＝４０％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の
７０％未満であるが５０％以上である場合、ステップＳ
７３からステップＳ７５に進み、数２に示すマトリクス
係数をＢ％（＝３２％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有
効画素数の５０％未満であるが３０％以上である場合、
ステップＳ７７からステップＳ７９に進み、数２に示す
マトリクス係数をＣ％（＝２４％）減少させる。

【００４７】Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の３０％未満で
あるが１０％以上である場合、ステップＳ８１からステ
ップＳ８３に進み、数２に示すマトリクス係数をＤ％
（＝１６％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の
１０％未満であるが５％以上である場合、ステップＳ８
５からステップＳ８７に進み、数２に示すマトリクス係
数をＥ％（＝８％）減少させる。ステップＳ７１，Ｓ７
５，Ｓ７９，Ｓ８３またはＳ８７の処理を終えると、上
階層のルーチンに復帰する。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数
の５％未満である場合は、数２に示すマトリクス係数を
変更することなく上階層のルーチンに復帰する。

【００４８】数２に従う演算によって生成されたＵ信号
およびＶ信号の分布可能範囲（ダイナミックレンジ）
は、マトリクス係数に応じて図１１に示すように変化す
る。マトリクス係数をＡ％減少させたときの分布可能範
囲をエリア１とし、マトリクス係数をＢ％減少させたと
きの分布可能範囲をエリア２とし、マトリクス係数をＣ
％減少させたときの分布可能範囲をエリア３とし、マト
リクス係数をＤ％減少させたときの分布可能範囲をエリ
ア４とし、マトリクス係数をＥ％減少させたときの分布
可能範囲をエリア５とし、そしてマトリクス係数を変化
させなかったときの分布可能範囲をエリア６とした場
合、分布可能範囲は、エリア６→エリア５→エリア４→
エリア３→エリア２→エリア１の順で縮小する。一方、
モニタ３０が実際に色を再現できる範囲（色再現範囲）
は、太線で示すエリアＭである。すると、エリアＭから
外れる色の画素が多いほど、表示画面上の色飽和が目立
つ。このため、色飽和のみが生じている画素の総数（＝
Ｃｓａｔ＿Ｎ）に応じてＵ信号およびＶ信号の分布可能
範囲を縮小するようにしている。

【００４９】つまり、ステップＳ２３のプリ露光時は数
２に示すマトリクス係数がそのまま用いられるため、ス
テップＳ５１〜Ｓ５５で検出されるＲｓａｔ，Ｇｓａｔ
およびＧｓａｔはエリア６の外縁上に存在する画素の数
に関連し、ステップＳ６７で算出されるＣｓａｔ＿Ｎ
は、エリア６の外縁上に存在する画素のうち輝度飽和が
生じていない画素の数とみなすことができる。さらに、
Ｃｓａｔ＿Ｎが大きいほどエリアＭから外れる画素数が
多く、逆に、Ｃｓａｔ＿Ｎが小さいほどエリアＭから外
れる画素数が少ないとみなすことができる。このため、
Ｃｓａｔ＿Ｎの値に応じてＵ信号およびＶ信号の分布可
能範囲を縮小するようにしている。こうすることで、再
現色の階調の幅は縮小するが、表示画像に色飽和が目立
つことはない。

【００５０】ステップＳ３５の露光時間調整処理は、図
８に示すサブルーチンに従う。まずステップＳ９１でＹ
信号レベルが飽和している画素の総数Ｙｓａｔを検出
し、ステップＳ９３で図１０に示す画面中央エリアにお
いてＹ信号レベルが飽和している画素の数Ｙｓａｔ＿ｍ
を検出し、ステップＳ９５で図１０に示す画面上部エリ
アにおいてＹ信号レベルが飽和している画素の数Ｙｓａ
ｔ＿ｕを検出する。この検出処理は図９に示すテーブル
４２ａを参照して行い、検出されたＹｓａｔ，Ｙｓａｔ
＿ｍおよびＹｓａｔ＿ｕはそれぞれ、画面全体，画面中
央エリアおよび画面上部エリアの輝度飽和度とみなすこ
とができる。ステップＳ９７ではＹｓａｔ＿ｍを閾値Ｘ
１と比較し、ステップＳ９９ではＹｓａｔ＿ｍを閾値Ｘ
２（＞Ｘ１）と比較する。また、ステップＳ１０１およ
びＳ１０３では、Ｙｓａｔ＿ｕを閾値Ｚと比較する。

【００５１】Ｙｓａｔ＿ｍ＜Ｘ１であれば、画面中央エ
リアの輝度はほとんど飽和していないとみなし、ステッ
プＳ１１９で露光時間Ｓｂを露光時間Ｓａと同じ値に決
定してから上階層のルーチンに復帰する。Ｘ１≦Ｙｓａ
ｔ＿ｍ＜Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ≧Ｚであるときは、画
面中央エリアの輝度はある程度飽和しており、画面上部
エリアの輝度はかなり飽和しているとみなして、ステッ
プＳ１０１からステップＳ１１９に進む。そして、露光
時間Ｓｂを露光時間Ｓａと同じ値に決定してから上階層
のルーチンに復帰する。

【００５２】Ｘ１≦Ｙｓａｔ＿ｍ＜Ｘ２でかつＹｓａｔ
＿ｕ＜Ｚであれば、画面中央エリアの輝度がある程度飽
和しており、画面上方エリアの輝度がほとんど飽和して
いないとみなす。このときはステップＳ１０１からステ
ップＳ１０５に進み、補正係数Ｋをα１に設定する。Ｙ
ｓａｔ＿ｍ≧Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ＜Ｚであれば、画
面中央エリアの輝度がかなり飽和しており、画面中央エ
リアの輝度がほとんど飽和していないとみなす。このと
きは、ステップＳ１０３からステップＳ１０９に進み、
補正係数Ｋをα２に設定する。Ｙｓａｔ＿ｍ≧Ｘ２でか
つＹｓａｔ＿ｕ≧Ｚであれば、画面中央エリアおよび画
面中央エリアのいずれもかなり飽和しているとみなす。
このときは、ステップＳ１０３からステップＳ１０７に
進み、補正係数Ｋをα３に設定する。なお、α１＞α３
＞α２である。

【００５３】ステップＳ１１１では、数４に従ってＹｓ
ａｔを補正する。つまり、Ｃｓａｔ＿Ｎを考慮してＹｓ
ａｔを更新する。

【００５４】

【数４】Ｙｓａｔ´＝Ｙｓａｔ＋Ｃｓａｔ＿Ｎ×σ σ：定数ステップＳ１１３では更新されたＹｓａｔ´を最大値Ｙ
ｓａｔ＿ＭＡＸ（＝有効画素数）と比較し、Ｙｓａｔ´
≦Ｙｓａｔ＿ＭＡＸであればそのままステップＳ１１７
に進むが、Ｙｓａｔ´＞Ｙｓａｔ＿ＭＡＸであればステ
ップＳ１１５でＹｓａｔ´をＹｓａｔ＿ＭＡＸに設定し
てからステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７で
は、数５に従って本露光時の露光時間Ｓｂを決定する。

【００５５】

【数５】Ｓｂ＝Ｓａ・Ｋ・（１−Ｙｓａｔ´／β） β：定数（＞Ｙｓａｔ＿ＭＡＸ）数５によれば、ステップＳ１０５，Ｓ１０７またはＳ１
０９で決定された補正係数Ｋがプリ露光時間Ｓａに掛け
算される。このため、本露光時間Ｓａは補正係数Ｋが小
さいほど短くなるステップＳ９７でＮＯと判断されるの
は、輝度が飽和している画素が画面中央エリアの主要被
写体像にほとんど存在しない場合である。このときは、
プリ露光時間Ｓａをそのまま用いてもよいため、本露光
時間Ｓｂ＝プリ露光時間Ｓａとする。ステップＳ１０１
でＹＥＳと判断されるのは、画面中央エリアの主要被写
体像が適度に飽和しており、画面上方エリアの背景画像
の輝度がかなり飽和している場合である。このような特
性は、夏の砂浜で撮影されたような画像に現れる。この
ときは、夏のギラギラした雰囲気を表現するために、プ
リ露光時間Ｓａがそのまま本露光時間Ｓｂとして用いら
れる。

【００５６】ステップＳ１０１でＹＥＳと判断されるの
は、主要被写体像が多少飽和しており、背景画像がほと
んど飽和していない場合である。このときの画像は上述
のようなギラギラした雰囲気を出すべき画像ではないと
思われるため、本露光時間Ｓｂをプリ露光時間Ｓａより
も短縮すべく、補正係数Ｋ＝α１とされる。

【００５７】ステップＳ１０３でＮＯと判断されるの
は、主要被写体像の輝度はかなり飽和しているが、背景
画像の輝度がそれほど飽和していない場合である。この
ようなとき、本露光時間Ｓｂをプリ露光時間Ｓａよりも
大幅に短縮すべきであり、補正係数Ｋは最小値であるα
２とされる。

【００５８】ステップＳ１０３でＹＥＳと判断されるの
は、主要被写体像および背景画像の両方がかなり飽和し
ている場合である。このとき、被写体は夏の砂浜のよう
なギラギラしたものであると考えられるため、このギラ
ギラした印象を残すべく、補正係数Ｋはα１およびα２
の中間値であるα３とされる。

【００５９】以上の説明から分かるように、撮影された
被写体像のＲＧＢ信号に基づいて表示用のＹＵＶ信号を
生成するとき、ＣＰＵ４２は、ＲＧＢ信号の色飽和度を
検出し（Ｓ５１〜Ｓ５５）、検出した色飽和度に基づい
てＵ信号およびＶ信号のダイナミックレンジを縮小する
（Ｓ６９〜Ｓ８７）。これによって、Ｕ信号およびＶ信
号に基づく色はモニタ３０の色再現範囲内に多く含まれ
ることとなり、表示画像の色飽和を抑制することができ
る。

【００６０】また、プリ露光によって得られた被写体の
Ｙ信号に基づいて本露光時の最適露光量を算出すると
き、ＣＰＵ４２は、画面中央エリアおよび画面上部エリ
アにおける輝度飽和度をＹ信号に基づいて個別に検出し
（Ｓ９３，Ｓ９５）、検出された輝度飽和度に基づいて
補正係数を決定し（Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）、
そして決定された補正係数に基づくプリ露光量の補正に
よって最適露光量を求める（Ｓ１１７）。つまり、最適
露光量は、画面を形成する複数エリアの輝度飽和度を個
別に考慮して、適切に決定される。

【００６１】なお、この実施例では、Ｒｓａｔ＿Ｎおよ
びＢｓａｔ＿Ｎを求めるとき、ＲｓａｔおよびＢｓａｔ
の各々からＧｓａｔを減算するようにしているが、これ
に代えてＹｓａｔを減算するようにしてもよい。また、
この実施例では、ＲＧＢ信号にマトリクス演算を施して
Ｕ信号およびＶ信号を生成するため、Ｕ信号およびＶ信
号の分布可能範囲を変更するときにＲ信号，Ｇ信号およ
びＢ信号に掛け算するマトリクス係数を減少させるよう
にしているが、Ｙｅ信号，Ｃｙ信号，Ｍｇ信号およびＧ
信号にマトリクス演算を施してＵ信号およびＶ信号を生
成するときは、当該演算に用いるマトリクス係数を減少
させるようにしてもよい。

【００６２】さらに、この実施例では、メモリカードか
ら再生された画像信号はモニタ３０にのみ与えられる
が、再生画像信号をプリンタに出力すれば、当該プリン
タによって再生画像が用紙に印刷（表示）される。この
ときも、色飽和を目立たなくすることができる。また、
この実施例では、露光時間の変更によって本露光露光量
を最適値に設定するようにしているが、これに代えてま
たはこれに加えて、絞り量を変更することで本露光量を
最適値に設定するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】信号処理回路の一例を示すブロック図である。

【図３】ＹＵＶ変換回路の一例を示すブロック図であ
る。

【図４】ＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。

【図５】ＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図であ
る。

【図６】ＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図で
ある。

【図７】ＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロ
ー図である。

【図８】ＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図であ
る。

【図９】ＲＧＢ信号およびＹ信号を格納するテーブルの
一例を示す図解図である。

【図１０】画面に形成された上部領域および中央領域の
一例を示す図解図である。

【図１１】色調補正時の動作の一部を示す図解図であ
る。

【符号の説明】

１０…ディジタルカメラ１４…ＣＣＤイメージャ２２…信号処理回路２６…ＳＤＲＡＭ２８…ビデオエンコーダ３２…ＪＰＥＧコーデック３６…メモリカード４２…ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B047 AA07 AB04 BA03 BB04 CA19 CA23 CB04 DA01 DC02 5C065 AA01 CC02 CC03 CC09 DD02 GG15 GG18 GG23 GG29 GG30 5C066 AA01 CA08 DA00 EA03 EA05 GA01 GA02 GA05 GA32 GA33 HA03 JA01 KA01 KA12 KD06 KE09 KE11 KM02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影された被写体像に対応する色情報信号
に基づいて表示用の色関連信号を生成するディジタルカ
メラにおいて、前記色情報信号の色飽和度を検出する色飽和度検出手
段、および前記色飽和度に基づいて前記色関連信号のダ
イナミックレンジを縮小する縮小手段を備えることを特
徴とする、ディジタルカメラ。
【請求項２】前記色関連信号を生成するとき前記色情報
信号に所定係数に従う演算を施す演算手段をさらに備
え、前記縮小手段は前記色飽和度に基づいて前記所定係数を
調整する調整手段を含む、請求項１記載のディジタルカ
メラ。
【請求項３】前記演算手段による演算は前記色情報信号
に対する前記所定係数の掛け算であり、前記調整手段は前記色飽和度に基づいて前記所定係数を
減少させる、請求項２記載のディジタルカメラ。
【請求項４】前記色飽和度検出手段は前記色情報信号の
レベルが閾値を超える画素の第１画素数を前記色飽和度
として検出する、請求項１または２記載のディジタルカ
メラ。
【請求項５】前記色情報信号に基づいて輝度信号を生成
する生成手段、および前記輝度信号のレベルが閾値を超
える画素の第２画素数を輝度飽和度として検出する輝度
飽和度検出手段をさらに備え、前記調整手段は、前記第１画素数から前記第２画素数を
減算する減算手段、および前記減算手段による減算結果
に基づいて前記所定係数を決定する決定手段を含む、請
求項４記載のディジタルカメラ。
【請求項６】所定露光量で撮影された被写体の画像信号
に基づいて最適露光量を算出するディジタルカメラにお
いて、画面を形成する複数部分における輝度の飽和度を前記画
像信号に基づいて個別に検出する検出手段、前記検出手段によって検出された複数の前記飽和度に基
づいて前記所定露光量の補正係数を決定する決定手段、
および前記補正係数に基づいて前記所定露光量を補正し
て前記最適露光量を求める補正手段を備えることを特徴
とする、ディジタルカメラ。
【請求項７】前記複数部分は主要被写体が存在する第１
部分と背景が存在する第２部分とを含み、前記決定手段は、前記第１部分の飽和度が第１閾値未満
でかつ前記第２部分の飽和度が第２閾値以上であるとき
第１数値を前記補正係数として決定する第１補正係数決
定手段、および前記第１部分の飽和度が前記第１閾値以
上でかつ前記第２部分の飽和度が前記第２閾値未満のと
き前記第１数値よりも大きい第２数値を前記補正係数と
して決定する第２補正係数決定手段を含む、請求項６記
載のディジタルカメラ。
【請求項８】前記決定手段は、前記第１部分の飽和度が
前記第１閾値以上でかつ前記第２部分の飽和度が前記第
２閾値以上のとき前記第１数値よりも大きくかつ前記第
２数値よりも小さい第３数値を前記補正係数として決定
する第３補正係数決定手段をさらに含む、請求項７記載
のディジタルカメラ。