JP2004220438A - Image processing program and method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各画素のデータが、低輝度域から中輝度域までの階調を表現するメイン画像データと、メイン画像データでは表現できない高輝度域の階調を表現するハイライト画像データとから構成される画像データの画像処理方法及びプログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
CCDイメージセンサなどの撮像素子は、一般的に写真フイルムと比較して輝度信号の再現能力を表すダイナミックレンジ(再現可能な最小値と最大値の比率)が狭いので、明暗差の大きいシーンを撮影した場合には、高輝度域が白飛びしたり、低輝度域が黒くつぶれてしまうといったことが生じる。そこで、主として低輝度域から中輝度域の階調を表現するメインデータと、このメインデータでは表現できない高輝度域の階調を表現するハイライトデータとの2種類のデータをレンジ合成することにより、広いダイナミックレンジを持つ完成画像を得る方法が提案されている。
【0003】
この2種類のデータの取り込み方法としては、同一シーンを異なる露光量で複数回撮影することによりメインデータとハイライトデータを得る方法(例えば、下記特許文献1参照)や、図9(A)に示すように、1画素71が、主画素71aと、この主画素71aよりも受光面積が小さい副画素71bとから構成された特殊なCCDイメージセンサ70を使用して、感度の高い主画素71aからメインデータを、感度の低い副画素71bからハイライトデータをそれぞれ取り込む方法などがある。図9(B)のグラフに示すように、主画素71aは感度が高いため、副画素71bと比較して少ない入射光量で飽和する。他方、副画素71bは感度が低いため、主画素71aよりも多い入射光量で飽和する。これにより、主画素71aからは前記メイン画像データを、副画素71bからは前記ハイライトデータをそれぞれ取り出すことができる。
【0004】
こうした方法で得られたメインデータ及びハイライトデータは、例えば、それぞれ10bit(1024階調)の階調幅を持つデータに変換される。これらメインデータとハイライトデータをレンジ合成することにより、メインデータのみのダイナミックレンジと比較して広いダイナミックレンジを持つ合成画像が得られる。しかし、この合成画像の階調幅は2種類のデータを合成したことにより、各データの倍の階調幅を持つ。この階調幅は、画像をモニタ表示用に使用する場合には広すぎるので、これを所定の階調幅(例えば10bitの階調幅)に収める必要がある。そこで、合成画像に対して、主として高輝度域の階調幅を圧縮するハイライト圧縮処理が施される。このハイライト圧縮は、どの輝度域をどの程度圧縮するかという処理条件を、圧縮パラメータとして予め定めておき、その圧縮パラメータに従って実行される。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−271686号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したハイライト圧縮を行う場合には、どのような圧縮パラメータを使用するかによって完成画像の画質が大きく変化するが、従来の画像処理方法では、圧縮パラメータが予め決められていたので、ユーザーがこれを変更することができなかった。このため、ユーザーが意図する画質を得ることが難しかった。
【0007】
また、完成画像に、よりユーザーの意図を正確に反映させるためには、ハイライト圧縮処理とともに、画面全体の明るさを補正する明るさ補正(増感及び減感補正、またはデジタル露出補正などと呼ばれる)を行えるようにした方がよい。しかし、ハイライト圧縮と明るさ補正とは輝度信号の入出力比を変更するという点で共通しているため、両者は密接に関連する。このため、ハイライト圧縮とともに、明るさ補正を実行する場合には、明るさ補正のパラメータ(EV値)をプラスに設定して増感させると、高輝度域の白飛びが発生してしまい、せっかく高輝度域の階調を再現するために行ったレンジ合成の効果が得られなかったり、反対に、EV値をマイナスに設定して減感させると、高輝度域が暗くなるという白沈みが発生してコントラストが低下してしまう。このため、ユーザーの意図を正確に反映させるためにユーザーによる調整の自由度を上げても、それを使いこなすのが非常に難しくなってしまうという問題があった。
【0008】
本発明は、レンジ合成及びハイライト圧縮によって得られる完成画像に、ユーザーの意図を正確に反映させることができる画像処理方法及びプログラムを提供することができる。
【0009】
また、レンジ合成及びハイライト圧縮を含む画像処理を実行する際に、ユーザーによる処理条件の調整の自由度を増加させつつも、その調整が簡単な画像処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の画像処理方法及びプログラムは、広いダイナミックレンジを持つ画像を得るために、低輝度域から中輝度域までの階調を表現するメインデータと、このメインデータでは表現できない高輝度域の階調を表現するハイライトデータとの2種類のデータに基づいてレンジ合成処理を実行し広いダイナミックレンジを持つ合成画像を生成するステップと、生成された合成画像の主として高輝度域の階調幅を圧縮して、前記合成画像の全階調幅を所定の階調幅に収めるハイライト圧縮処理を実行して完成画像を生成するステップと、前記ハイライト圧縮処理の処理条件を、ユーザーの指定に応じて変更するステップとを含むことを特徴とする。
【0011】
さらに、ハイライト圧縮処理の処理条件が変更された場合には、その処理条件を適用したプレビュー画像をモニタに表示するようにするとよい。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1に示すデジタルカメラ10は、CCDイメージセンサとして、上述した特殊なCCDイメージセンサ70(図9参照)を備えており、このCCDイメージセンサ70によって、メインデータとハイライトデータのそれぞれを取り込む。また、デジタルカメラ10は、CCD−RAW記録モードを備えている。CCD−RAW記録モードでは、CCDイメージセンサ70から出力されるアナログの撮像信号をA/Dコンバータによってデジタルデータに変換した直後のデータであるCCD−RAWデータが、カメラ内部で画像処理がなされずにそのままストレージメディア11に記録される。CCD−RAWデータは、メインデータとハイライトデータのそれぞれが、例えば、10bitの階調幅を持っている。
【0013】
CCD−RAWデータは、汎用的な画像処理プログラムでは再生することができないので、専用の画像処理プログラムがインストールされたパーソナルコンピュータ12によって、ゲイン補正及びガンマ補正の他、ユーザーの好みに応じて、シャープネス補正,彩度補正,明るさ補正などの画像処理が施されて再生される。メインデータとハイライトデータの合成処理は、前記画像処理プログラムによって実行される。パーソナルコンピュータ12は、コンピュータ本体13と、モニタ14と、キーボード16及びマウス17などの入力装置18からなる。
【0014】
図2に示すように、コンピュータ本体13には、CPU21,RAM22,ハードディスクドライブで構成されるデータストレージ23,通信I/F24からなる。通信I/F24は、通信ケーブルを介してデジタルカメラ10と接続して、カメラ本体にセットされたストレージメディア11からコンピュータ本体13内に画像ファイルを取り込む画像入力手段である。RAM22は、CPU21が処理を実行する際の作業用のメモリである。
【0015】
データストレージ23には、画像処理プログラムであるCCD−RAWアプリケーション26がインストールされている。このCCD−RAWアプリケーション26で生成された完成画像は、データストレージ23に出力される。CCD−RAWアプリケーション26は、プログラム本体27,LUT28,操作画面データ30などからなる。
【0016】
このCCD−RAWアプリケーション26は、ユーザーの指定に応じて画像処理条件を設定する処理条件設定と、設定された処理条件に従って各種の画像処理を実行する画像処理の各ステップとをCPU21に実行させる。
【0017】
LUT28は、各種画像処理用の補正パラメータをテーブル形式に格納したものである。LUT28には、明るさ補正用パラメータを格納した明るさ補正用LUT28aや、レンジ合成された合成画像を、所定の階調幅に圧縮するハイライト圧縮処理をする際の圧縮パラメータを格納した圧縮用LUT28bなどが含まれる。これらは、必要に応じてRAM22にロードされて使用される。補正パラメータとしては、予め定められた所定の既定値が設定されており、その補正パラメータが各LUTに格納されている。この既定の補正パラメータは、ユーザーの指定により調整が可能であり、各LUTは、それに応じて変更される。
【0018】
図3は、メインデータとハイライトデータのレンジ合成処理と、合成によって生成された合成画像に対するハイライト圧縮処理とからなる合成プロセスの説明図である。CCDイメージセンサ70から取り込まれたメインデータMは、露光量がQ1で飽和するため、ダイナミックレンジDR1を持つ。他方、ハイライトデータHは、露光量Q1よりも多い露光量Q2で飽和する。このハイライトデータHによって、メインデータMによっては階調表現ができない高輝度域の階調が表現される。これらメインデータMとハイライトデータHとに基づいてレンジ合成処理が実行され、ダイナミックレンジDR1と比較して、広いダイナミックレンジDR2を持つ合成画像のデータ(合成データ)が得られる。
【0019】
この合成データGは、メインデータMの2倍の階調幅を持つので、このままでは、汎用に適さない。そこで、合成データの階調幅のうち、主として高輝度域を圧縮することにより、広ダイナミックレンジDR2を維持しながら所定の階調幅(例えば、1024)に圧縮するハイライト圧縮が行われる。これにより圧縮データCが得られる。この圧縮データCは、ホワイトバランス補正,彩度補正等の他の補正処理が実行されて、完成画像として出力される。
【0020】
図4は、ハイライト圧縮の際に使用される圧縮パラメータP0の例を示す。信号レベル(階調値)の最大値が「2046」から「1023」になるように、ゲインが「0.50」になっている。また、合成画像の低輝度域から中輝度域に相当する「0」〜「1023」付近までの部分は、階調値が2〜3割程度圧縮されるように、ゲインが「0」〜「0.78」に設定されている。この圧縮パラメータP0は、既定値として設定されているが、この圧縮パラメータは画質に大きく影響する。このため、ユーザーの好みに応じた画質が得られるように、この圧縮パラメータをユーザーが調節できるようにしている。
【0021】
また、ユーザーによっては、合成(レンジ合成+ハイライト圧縮)を行う場合に、合成とともに明るさを調整する場合がある。図5は、合成と同時に明るさ補正を行う場合の圧縮データの説明図である。図5(A)は、標準の圧縮パラメータP0を使用してハイライト圧縮を行った圧縮データC0に対して、明るさ補正で+1EVの増感補正をした場合の圧縮データC0+1EVを示す。図5(C)は、前記圧縮データC0に対して、明るさ補正で−1EVの減感補正をした場合の圧縮データC0−1EVを示す。これらのグラフから明らかなように、標準の圧縮パラメータP0を使用して明るさ補正を行うと、増感時には、高輝度域における出力信号レベルが、10bit幅の最大階調値「1023」を越えてしまういわゆる白飛びが発生して、せっかくレンジ合成をして高輝度域の階調を再現した効果が得られなくなってしまう。他方、減感時には、高輝度域が全体的に沈んでしまうという白沈みが発生してしまう。
【0022】
そこで、本発明では、合成と明るさ補正の両方を行う場合には、ユーザーによって指定された明るさ調整レベルに応じて圧縮パラメータを決定して、増感時の白飛びや減感時の白沈みが発生しないようにしている。図5(B)は、増感補正用の圧縮パラメータP1を使用してハイライト圧縮を行った圧縮データC1と、この圧縮データC1に対して+1EVの増感を行った圧縮データC1+1EVとを示す。図5(D)は、減感補正用の圧縮パラメータP2を使用してハイライト圧縮を行った圧縮データC2と、この圧縮データC2に対して−1EVの減感を行った圧縮データC2−1EVとを示す。図6は、増感補正用の圧縮パラメータP1と、減感補正用の圧縮パラメータP2の例を示す。
【0023】
図6の表と、図5(B)のグラフからわかるように、増感用の圧縮パラメータP1では、出力信号レベルの最大値が、明るさ補正によって増感された時に、最大階調値「1023」となるように、その階調値のゲインが「0.25」に設定される。この圧縮パラメータP1を使用してレンジ合成及びハイライト圧縮が実行されると、圧縮データC1が得られる。そして、この圧縮データC1に対して、+1EVの増感補正が行われて、圧縮データC1+1EVが得られる。圧縮データC1+1EVでは、低輝度域から中輝度域においては、標準のパラメータを使用した圧縮データC0と比較して明るさが増感されるとともに、高輝度域における白飛びもない。
【0024】
他方、図5(D)のグラフからわかるように、減感用の圧縮パラメータP2では、出力信号レベルの最大値が、明るさ補正によって減感された時に、最大階調値「1023」となるように、その階調値のゲインが「1」に設定される。この圧縮パラメータP2を使用してレンジ合成及びハイライト圧縮が実行されると、圧縮データC2が得られる。そして、この圧縮データC2に対して、−1EVの減感補正が行われて、圧縮データC2−1EVが得られる。圧縮データC2−1EVでは、低輝度域から中輝度域においては、標準のパラメータを使用した圧縮データC0と比較して減感されるとともに、高輝度域における白沈みもなくなる。
【0025】
図6では、明るさ補正用のパラメータとして、±1EVの補正をそれぞれ行う増感及び減感補正用のパラメータを1つずつ示したが、明るさの補正レベル(調整値)としては、これ以外に様々のレベルが想定されるので、それに応じた多数の圧縮パラメータが用意されており、それらは明るさLUT28a内に格納される。もちろんパラメータをLUTの形式に格納して補正を行う例で説明しているが、関数式その他によって補正を行うようにしてもよい。
【0026】
図7に示すように、CCD−RAWアプリケーション26は、モニタ14に表示された操作画面31を通じて各種の操作指示を受け付けるGUI(Graphical User Interface)を採用している。操作画面31は、画像表示領域32と調整部表示領域33とからなる。画像表示領域32には、選択された画像ファイルのプレビュー画像34が表示される。CCD−RAWアプリケーション26は、所望の画像ファイルを選択した状態で起動される。CCD−RAWアプリケーション26が起動されると、このアプリケーション26に含まれる各処理ステップをCPU21が実行する。CPU21は、CCD−RAWアプリケーション26が起動した直後に処理条件(補正パラメータ)の既定値を設定するとともに、操作画面31をモニタ14に表示する。
【0027】
調整部表示領域33には、ホワイトバランス補正,彩度補正,シャープネス補正,ハイライト圧縮,明るさ補正の各処理条件を指定するための各調整部36,37,38,39,40が設けられている。各調整部36〜40には、目盛とその目盛上を移動するスライダ36a〜40aが設けられている。ポインタ41を、各スライダ36a〜40aに合わせて、それぞれを目盛方向にドラッグすることにより各補正処理の補正レベルが調整される。スライダー39aを初期位置(中央)から左右方向(「弱」または「強」方向)に移動すると、ハイライト圧縮の圧縮パラメータの既定値が変更される。また、スライダー39aを初期位置(中央)から移動しない場合には、圧縮パラメータの既定値は変更されないが、その場合であっても、明るさ補正のスライダー40aが初期位置(中央)から移動されて、明るさ補正レベルが調整されると、その補正レベルに応じて、上述したように、増感用又は減感用の圧縮パラメータに変更される。
【0028】
各調整部36〜40を通じて処理条件が変更されると、その処理条件がリアルタイムで適用されて、プレビュー画像34が更新される。こうすることで、ユーザーによって指定される処理条件の結果が予め確認できるようにしている。また、画像表示領域32の下には、処理条件を確定する決定ボタン43と、処理条件を既定値に戻すためのキャンセルボタン44とが設けられている。決定ボタン43をマウス17でクリック操作すると、ユーザーによって指定された補正レベルが確定される。処理条件が確定されると、CPU21は、確定された処理条件に基づいて、本画像データに対して画像処理を実行して、完成画像をデータストレージ23に出力する。
【0029】
以下、上記構成による作用について、図8のフローチャートを参照しながら説明する。デジタルカメラ10のCCD−RAW記録モードで記録された画像ファイルを選択して起動指示が与えられると、CCD−RAWアプリケーション26が起動する。CCD−RAWアプリケーション26が起動されると、CPU21は、CCD−RAWアプリケーション26の各処理ステップを実行する。CPU21は、起動直後に、データストレージ23からLUT28を読み出して、処理条件の既定値を設定するとともに、モニタ14に操作画面31を表示する。プレビュー画像34は、設定された処理条件の既定値に基づいて生成される。
【0030】
ユーザーは、プレビュー画像34を見ながら、マウス17を通じて各調整部36〜40を操作して、所望の処理条件を指定する。CPU21は、処理条件が調整されると、ユーザーの指定に応じて処理条件の既定値を変更し、変更した補正パラメータに基づいてプレビュー画像34を更新する。このように処理条件がプレビュー画像34に反映されるので、調整がしやすい。CPU21は、処理条件の調整の際に、圧縮処理条件の調整がなされた場合には、それに応じて圧縮パラメータに変更を加える。このように、ユーザーの指定に応じて、圧縮パラメータを変更できるようにしたから、ユーザーの意図をより正確に完成画像に反映することができる。
【0031】
また、明るさの調整が行われた場合には、ユーザーが指定した明るさの調整値に応じて、圧縮パラメータを決定する。このため、増感時に、高輝度域に白飛びが発生したり、減感時に白沈みが発生することがない。このように、ユーザーによって指定された明るさ補正レベルに応じて圧縮パラメータを決定するようにしたから、ユーザーが直感的に、明るさ調整を行っても、画質が劣化してしまうようなことはなく、処理条件の調整を簡単に行うことができる。
【0032】
調整が終了した場合には、決定ボタン43をマウス17でクリックする。これにより調整した処理条件が確定する。CPU21は、確定した処理条件に基づいて、画像処理を実行する。画像処理が実行されて生成された完成画像は、データストレージ23に出力される。
【0033】
上記実施形態では、画像処理プログラムをコンピュータにインストールした形態で説明しているが、本発明の画像処理方法は、この形態に限られず、例えば、専用の画像処理装置によって実現したり、また、画像処理プログラムをデジタルカメラ本体に組み込んで、デジタルカメラで実現するなど、種々の形態に適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、低輝度域から中輝度域までの階調を表現するメインデータと、このメインデータでは表現できない高輝度域の階調を表現するハイライトデータとの2種類のデータに基づいて広いダイナミックレンジを持つ合成画像を生成する画像処理を行う際に、生成された合成画像の主として高輝度域の階調幅を圧縮して、前記合成画像の全階調幅を所定の階調幅に収めるハイライト圧縮処理を実行して完成画像を生成するステップと、前記ハイライト圧縮処理の処理条件を、ユーザーの指定に応じて変更するステップとを含むようにしたから、完成画像に、ユーザーの意図を正確に反映することができる。
【0035】
さらに、ハイライト圧縮処理の処理条件が変更された場合には、その処理条件を適用したプレビュー画像をモニタに表示するようにしたから、処理条件の調整がしやすい。
【0036】
また、前記ハイライト圧縮処理に加えて、明るさ補正処理を行う場合には、前記ハイライト圧縮処理の処理条件を、明るさ補正処理の処理条件に応じて決定するようにしたから、ユーザーによる処理条件の調整の自由度を増加させつつも、その調整を簡単にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CCD−RAWデータの再生方法の説明図である。
【図2】CCD−RAWアプリケーションとそれがインストールされたパーソナルコンピュータの構成図である。
【図3】メインデータとハイライトデータの画像合成プロセスの説明図である。
【図4】圧縮パラメータの例である。
【図5】レンジ合成とともに明るさ補正を行った圧縮データの説明図である。
【図6】レンジ合成とともに明るさ補正を行う場合の圧縮パラメータの例である。
【図7】CCD−RAWアプリケーションの操作画面の例である。
【図8】CCD−RAWアプリケーションを使用してCCD−RAWデータから完成画像を生成する手順を示すフローチャートである。
【図9】広いダイナミックレンジを持つ画像を生成可能なCCDイメージセンサの説明図である。
【符号の説明】
10 デジタルカメラ
11 ストレージメディア
12 パーソナルコンピュータ
26 CCD−RAWアプリケーション
28 LUT
31 操作画面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
According to the present invention, each pixel data includes main image data expressing gradations from a low luminance region to a medium luminance region, and highlight image data expressing gradations of a high luminance region that cannot be expressed by the main image data. The present invention relates to an image processing method and program for configured image data.
[0002]
[Prior art]
An image sensor such as a CCD image sensor generally has a narrow dynamic range (ratio between the reproducible minimum value and maximum value) that expresses the reproducibility of the luminance signal compared to a photographic film. In such a case, the high luminance area may be skipped or the low luminance area may be blackened. Therefore, by combining the two types of data, the main data that mainly expresses the gradation in the low to medium luminance range and the highlight data that expresses the gradation in the high luminance range that cannot be expressed with this main data, A method for obtaining a completed image having a wide dynamic range has been proposed.
[0003]
The two types of data capture methods include a method of obtaining main data and highlight data by photographing the same scene a plurality of times with different exposure amounts (see, for example,
[0004]
The main data and highlight data obtained by such a method are converted into data having a gradation width of 10 bits (1024 gradations), for example. By synthesizing the range of the main data and the highlight data, a synthesized image having a wider dynamic range than the dynamic range of only the main data can be obtained. However, the gradation width of this composite image has a gradation width that is double that of each data by combining two types of data. Since this gradation width is too wide when the image is used for monitor display, it is necessary to accommodate this within a predetermined gradation width (for example, a 10-bit gradation width). Therefore, highlight compression processing is mainly performed on the synthesized image to compress the gradation width in the high luminance region. This highlight compression is executed in accordance with a compression parameter, which is determined in advance as processing parameters for how much luminance range to compress.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-271686 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing the above-described highlight compression, the image quality of the completed image varies greatly depending on what compression parameter is used. However, in the conventional image processing method, the compression parameter is determined in advance. The user could not change this. For this reason, it is difficult to obtain the image quality intended by the user.
[0007]
In addition, in order to more accurately reflect the user's intention in the completed image, brightness correction (sensitization and desensitization correction, or digital exposure correction, etc.) that corrects the brightness of the entire screen is performed together with highlight compression processing. It is better to be able to do it. However, since highlight compression and brightness correction are common in that the input / output ratio of the luminance signal is changed, they are closely related. For this reason, when performing brightness correction together with highlight compression, if the brightness correction parameter (EV value) is set to a positive value and sensitized, whiteout in a high luminance region occurs. If the effect of the range composition performed to reproduce the gradation in the high luminance region is not obtained, or if the EV value is set to minus and desensitized, the high luminance region becomes dark. Occurs and the contrast is lowered. For this reason, even if the degree of freedom of adjustment by the user is increased in order to accurately reflect the user's intention, there is a problem that it becomes very difficult to use it.
[0008]
The present invention can provide an image processing method and program capable of accurately reflecting a user's intention on a completed image obtained by range synthesis and highlight compression.
[0009]
It is another object of the present invention to provide an image processing method and program that can be easily adjusted while increasing the degree of freedom of adjustment of processing conditions by a user when performing image processing including range synthesis and highlight compression. To do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an image processing method and program according to the present invention provide main data representing gradations from a low luminance region to a medium luminance region in order to obtain an image having a wide dynamic range, and the main data. The step of generating a composite image having a wide dynamic range by performing range composition processing based on two types of data, ie, highlight data representing gradations in a high luminance region that cannot be represented by A step of generating a finished image by executing a highlight compression process for compressing a gradation width of a high-luminance region and keeping a total gradation width of the composite image within a predetermined gradation width; and processing conditions of the highlight compression process. And a step of changing according to the user's specification.
[0011]
Furthermore, when the processing conditions for highlight compression processing are changed, a preview image to which the processing conditions are applied may be displayed on the monitor.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A digital camera 10 shown in FIG. 1 includes the above-described special CCD image sensor 70 (see FIG. 9) as a CCD image sensor. The CCD image sensor 70 takes in each of main data and highlight data. The digital camera 10 also has a CCD-RAW recording mode. In the CCD-RAW recording mode, CCD-RAW data, which is data immediately after the analog imaging signal output from the CCD image sensor 70 is converted into digital data by the A / D converter, is not subjected to image processing inside the camera. It is recorded in the
[0013]
Since the CCD-RAW data cannot be reproduced by a general-purpose image processing program, the personal computer 12 in which a dedicated image processing program is installed performs gain correction and gamma correction as well as sharpness according to user preferences. Image processing such as correction, saturation correction, and brightness correction is performed and reproduced. The synthesis process of the main data and the highlight data is executed by the image processing program. The personal computer 12 includes a computer
[0014]
As shown in FIG. 2, the computer
[0015]
In the
[0016]
The CCD-
[0017]
The
[0018]
FIG. 3 is an explanatory diagram of a synthesis process including a range synthesis process of main data and highlight data and a highlight compression process for a synthesized image generated by the synthesis. The main data M captured from the CCD image sensor 70 has a dynamic range DR1 because the exposure amount is saturated at Q1. On the other hand, the highlight data H is saturated at an exposure amount Q2 larger than the exposure amount Q1. With this highlight data H, gradations in a high luminance region that cannot be represented by the main data M are represented. A range composition process is executed based on the main data M and the highlight data H, and composite image data (composite data) having a wider dynamic range DR2 than the dynamic range DR1 is obtained.
[0019]
Since the composite data G has a gradation width twice that of the main data M, it is not suitable for general use as it is. In view of this, highlight compression is performed by compressing a predetermined gradation width (for example, 1024) while maintaining a wide dynamic range DR2 by mainly compressing a high luminance area of the gradation width of the composite data. Thereby, the compressed data C is obtained. The compressed data C is subjected to other correction processes such as white balance correction and saturation correction, and is output as a completed image.
[0020]
FIG. 4 shows an example of the compression parameter P0 used in highlight compression. The gain is “0.50” so that the maximum value of the signal level (gradation value) is changed from “2046” to “1023”. Further, in the portion from “0” to “1023” corresponding to the low luminance area to the middle luminance area of the composite image, the gain is “0” to “0” so that the gradation value is compressed by about 20 to 30%. 0.78 ". The compression parameter P0 is set as a default value, but this compression parameter greatly affects the image quality. Therefore, the user can adjust the compression parameter so that the image quality according to the user's preference can be obtained.
[0021]
Also, depending on the user, when performing synthesis (range synthesis + highlight compression), brightness may be adjusted together with synthesis. FIG. 5 is an explanatory diagram of compressed data when brightness correction is performed simultaneously with synthesis. FIG. 5A shows compressed data C0 + 1EV when the sensitization correction of + 1EV is performed by brightness correction on the compressed data C0 that has been subjected to highlight compression using the standard compression parameter P0. FIG. 5C shows compressed data C0-1EV when the desensitization correction of -1EV is performed on the compressed data C0 by brightness correction. As is apparent from these graphs, when the brightness correction is performed using the standard compression parameter P0, the output signal level in the high luminance region exceeds the maximum gradation value “1023” having a 10-bit width during sensitization. The so-called whiteout occurs, and the effect of reproducing the gradation in the high luminance range by performing range synthesis cannot be obtained. On the other hand, at the time of desensitization, a white sink occurs in which the high luminance area is entirely sinked.
[0022]
Therefore, in the present invention, when both synthesis and brightness correction are performed, the compression parameter is determined according to the brightness adjustment level designated by the user, and whitening at the time of sensitization and whitening at the time of desensitization are determined. We are trying to prevent sinking. FIG. 5B shows compressed data C1 that has been subjected to highlight compression using the compression parameter P1 for sensitization correction, and compressed data C1 + 1EV that has been sensitized by + 1EV with respect to this compressed data C1. . FIG. 5D shows compressed data C2 that has been subjected to highlight compression using the compression parameter P2 for desensitization correction, and compressed data C2-1EV that has undergone -1 EV desensitization to this compressed data C2. It shows. FIG. 6 shows examples of the compression parameter P1 for sensitization correction and the compression parameter P2 for desensitization correction.
[0023]
As can be seen from the table of FIG. 6 and the graph of FIG. 5 (B), in the compression parameter P1 for sensitization, when the maximum value of the output signal level is sensitized by brightness correction, the maximum gradation value “ The gradation value gain is set to “0.25” so as to be “1023”. When range synthesis and highlight compression are executed using the compression parameter P1, compressed data C1 is obtained. Then, + 1EV sensitization correction is performed on the compressed data C1 to obtain compressed data C1 + 1EV. In the compressed data C1 + 1EV, in the low luminance region to the middle luminance region, the brightness is increased as compared with the compressed data C0 using the standard parameters, and there is no whiteout in the high luminance region.
[0024]
On the other hand, as can be seen from the graph of FIG. 5D, in the desensitization compression parameter P2, when the maximum value of the output signal level is desensitized by the brightness correction, the maximum gradation value is “1023”. As described above, the gain of the gradation value is set to “1”. When range synthesis and highlight compression are executed using the compression parameter P2, compressed data C2 is obtained. Then, -1EV desensitization correction is performed on the compressed data C2, and compressed data C2-1EV is obtained. In the compressed data C2-1EV, in the low luminance region to the medium luminance region, the desensitization is performed as compared with the compressed data C0 using the standard parameters, and the white sink in the high luminance region is eliminated.
[0025]
In FIG. 6, one parameter for sensitization and one for desensitization for performing ± 1 EV correction is shown as one parameter for brightness correction. However, other brightness correction levels (adjustment values) are available. Since various levels are assumed, a large number of compression parameters corresponding to the levels are prepared and stored in the
[0026]
As shown in FIG. 7, the CCD-
[0027]
The adjustment unit display area 33 includes
[0028]
When the processing condition is changed through each of the
[0029]
Hereinafter, the operation of the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG. When an image file recorded in the CCD-RAW recording mode of the digital camera 10 is selected and an activation instruction is given, the CCD-
[0030]
While viewing the
[0031]
When the brightness adjustment is performed, the compression parameter is determined according to the brightness adjustment value designated by the user. For this reason, whiteout does not occur in the high luminance region during sensitization, and white sink does not occur during desensitization. In this way, since the compression parameter is determined according to the brightness correction level specified by the user, even if the user intuitively adjusts the brightness, the image quality will not deteriorate. Therefore, the processing conditions can be easily adjusted.
[0032]
When the adjustment is completed, the
[0033]
In the above embodiment, the image processing program is installed in a computer. However, the image processing method of the present invention is not limited to this embodiment. For example, the image processing program can be realized by a dedicated image processing apparatus, The present invention can be applied to various forms such as a processing program incorporated in a digital camera body and realized by a digital camera.
[0034]
【The invention's effect】
As described above in detail, the present invention provides main data that expresses gradations from a low luminance region to a medium luminance region, and highlight data that expresses gradations in a high luminance region that cannot be expressed by the main data. When image processing for generating a composite image having a wide dynamic range based on two types of data is performed, the gradation width of mainly the high luminance region of the generated composite image is compressed, and the total gradation width of the composite image is reduced. Since it includes a step of generating a completed image by executing a highlight compression process that fits within a predetermined gradation width, and a step of changing the processing conditions of the highlight compression process according to a user's specification. The user's intention can be accurately reflected in the image.
[0035]
Furthermore, when the processing conditions of the highlight compression process are changed, the preview image to which the processing conditions are applied is displayed on the monitor, so that it is easy to adjust the processing conditions.
[0036]
Further, when performing brightness correction processing in addition to the highlight compression processing, the processing conditions for the highlight compression processing are determined according to the processing conditions for the brightness correction processing. While increasing the degree of freedom in adjusting the processing conditions, the adjustment can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for reproducing CCD-RAW data.
FIG. 2 is a configuration diagram of a CCD-RAW application and a personal computer on which it is installed.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an image synthesis process of main data and highlight data.
FIG. 4 is an example of compression parameters.
FIG. 5 is an explanatory diagram of compressed data obtained by performing brightness correction together with range synthesis.
FIG. 6 is an example of compression parameters when brightness correction is performed together with range synthesis.
FIG. 7 is an example of an operation screen of a CCD-RAW application.
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure for generating a completed image from CCD-RAW data using a CCD-RAW application.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a CCD image sensor capable of generating an image having a wide dynamic range.
[Explanation of symbols]
10
31 Operation screen
Claims (6)
生成された合成画像の主として高輝度域の階調幅を圧縮して、前記合成画像の全階調幅を所定の階調幅に収めるハイライト圧縮処理を実行して完成画像を生成するステップと、
前記ハイライト圧縮処理の処理条件を、ユーザーの指定に応じて変更するステップとを含むことを特徴とするコンピュータに処理を実行させる画像処理プログラム。In order to obtain an image having a wide dynamic range, main data representing gradations from a low luminance region to a medium luminance region and highlight data representing gradations in a high luminance region that cannot be represented by the main data are 2 Performing a range synthesis process based on the type of data to generate a composite image having a wide dynamic range;
A step of generating a completed image by executing a highlight compression process for compressing a gradation width of a high-luminance region of the generated composite image and keeping a total gradation width of the composite image within a predetermined gradation width;
An image processing program for causing a computer to execute processing, comprising: changing processing conditions of the highlight compression processing in accordance with user designation.
生成された合成画像の主として高輝度域の階調幅を圧縮して、前記合成画像の全階調幅を所定の階調幅に収めるハイライト圧縮処理を実行して完成画像を生成するステップと、
前記ハイライト圧縮処理の処理条件を、ユーザーの指定に応じて変更するステップとを含むことを特徴とする画像処理方法。In order to obtain an image having a wide dynamic range, main data representing gradations from a low luminance region to a medium luminance region and highlight data representing gradations in a high luminance region that cannot be represented by the main data are 2 Performing a range synthesis process based on the type of data to generate a composite image having a wide dynamic range;
A step of generating a completed image by executing a highlight compression process for compressing a gradation width of a high-luminance region of the generated composite image and keeping a total gradation width of the composite image within a predetermined gradation width;
And a step of changing processing conditions of the highlight compression processing in accordance with user designation.
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