JP2004260813A - 撮像装置、撮像方法及びデジタルカメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】 RAWデータの解像度(又は総画素数)をユーザによって設定された解像度(又は総画素数)に変更できる撮像装置を提供する。
【解決手段】 画像を撮像する撮像手段(110)と、前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体(115)に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小手段(118)とを有する撮像装置を提供する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関する。
デジタルカメラ等の撮像装置においては、撮像素子によって撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データ(RAWデータとも言う)をJPEG形式又はRAW形式で記憶媒体に記録することができる。JPEG形式の場合、RAWデータは、所定の画像処理(ホワイトバランス等)が施され、ベースラインJPEG(ISO/IEC 10918−1:1994、ISO/IEC 10918−2:1995等参照)等の非可逆圧縮方式で圧縮され、記憶媒体に記録される。一方、RAW形式の場合、RAWデータは、所定の画像処理(ホワイトバランス等を調整する処理)が施されることなく可逆圧縮方式で圧縮され、記憶媒体に記録される。RAW形式は、撮影後にホワイトバランス等を自由に調整することができる有益な記録形式である。なお、RAW形式に係る発明を開示した公知文献としては、例えば、特許文献1がある。
特開2001−60876号公報
しかしながら、従来の撮像装置では、RAWデータをRAW形式で記憶媒体に記録する場合、RAWデータを最大の解像度で記憶媒体に記録していた。そのため、撮像素子の画素数が非常に多い場合、RAWデータのデータサイズが増大するので、記憶媒体に記録できるRAWデータが減少するという問題がある。
また、撮像素子の画素数が非常に多い場合、RAWデータに対する処理時間も増大するため、画像を撮影してからその画像のRAWデータを記憶媒体に記録するまでの時間が増大し、連続撮影の間隔を短くすることができないという問題もある。
そのため、これからの撮像装置には、解像度(又は総画素数)を縮小したRAWデータも記録できるようにすることが望まれている。
そこで、本発明は、RAWデータの解像度(又は総画素数)をユーザによって設定された解像度(又は総画素数)に変更できる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の撮像装置は、上記の目的を達成するため、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小手段とを有することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、上記の目的を達成するため、撮像手段を用いて画像を撮像する撮像ステップと、前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小ステップとを有することを特徴とする。
本発明のデジタルカメラは、上記の目的を達成するため、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、RAWデータの解像度(又は総画素数)をユーザによって設定された解像度(又は総画素数)に変更できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
(1)第1の実施形態
図1は、第1の実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ10の主要な構成要素を示すブロック図である。
図1において、110は、CCDセンサ、CMOSセンサ等の撮像素子(イメージセンサ)であり、R(レッド),G(グリーン)及びB(ブルー)のカラーフィルタ並びにベイヤー配列を採用している。もちろん、他の画素配列の撮像素子を使用した構成にすることも可能である。
111は、撮像素子110によって撮像された画像をデジタル化してオリジナルの画像データを生成するA/D変換器111である。第1の実施形態では、A/D変換器111から出力されるオリジナルの画像データであって、ホワイトバランス、コントラスト、シャープネス、色の濃さ、色あい等を調整していないデジタル画像データをRAWデータと呼ぶ。
112は、A/D変換器111から出力されたRAWデータをメモリ114に格納するためのメモリコントローラである。
113は、RAWデータに対してキズ補正処理を施す画像処理部である。第1の実施形態では、撮像素子110上のキズ、撮像素子110に付着したホコリ等によって欠損した部分を補正する処理のことをキズ補正処理と呼ぶ。また、画像処理部113は、RAWデータをJPEG形式で記録する場合、RAWデータに対して所定の画像処理(ホワイトバランス、コントラスト、シャープネス、色の濃さ、色あい等を調整する処理)を施す。
114は、複数画像分のRAWデータを保持する記憶容量を有するメモリである。
115は、ランダムアクセスが可能であり、デジタルカメラ10から取り外し可能な記憶媒体(例えば、不揮発性の半導体メモリを内蔵したメモリカード)である。
116は、デジタルカメラ10の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)である。
117は、記憶媒体115に記憶されるRAWデータの解像度(又は総画素数)を設定するための解像度設定部ある。解像度設定部117では、ラージ、ミドル又はスモールRAWを設定することができる。第1の実施形態では、最大の解像度をラージRAWと呼び、ラージRAWの縦及び横の解像度を2/3に縮小したものをミドルRAWと呼び、ラージRAWの縦及び横の解像度を1/2に縮小したものをスモールRAWと呼ぶ。また、第1の実施形態では、A/D変換器111から出力されるRAWデータの解像度をラージRAWとする。ユーザによって設定された解像度は、解像度設定部117からCPU116に通知される。
118は、RAWデータの解像度(又は総画素数)の変更、RAWデータの圧縮を行うRAW処理部である。
118−1は、RAWデータから複数の色データを分離する色分離部である。第1の実施形態では、RAWデータから4つの色データに分離する。4つの色データは、赤成分からなる赤色データ(R)、第1の緑成分からなる第1緑色データ(G1)、第2の緑成分からなる第2緑色データ(G2)及び青成分からなる青色データ(B)である。RAWデータの縦及び横の解像度を2/3に縮小する場合は、図3(A)及び(B)に示すように、RAWデータから赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)を分離する。また、RAWデータの縦及び横の解像度を1/2に縮小する場合は、図4(A)及び(B)に示すように、RAWデータから赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)を分離する。
118−2は、デジタルフィルタによって各色データの縦及び横を2/3又は1/2に縮小する縮小部である。なお、縮小部118−2は、バイキュービック(bicubic)法、ニアレストネイバー(nearest neighbor)法等の補間方法によって各色データの縦及び横を2/3又は1/2に縮小することも可能である。RAWデータの縦及び横の解像度を2/3に縮小する場合は、図3(B)及び(C)に示すように、赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)の縦及び横の解像度を2/3に縮小する。また、RAWデータの縦及び横の解像度を1/2に縮小する場合は、図4(B)及び(C)に示すように、RAWデータから赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)の縦及び横の解像度を1/2に縮小する。
118−3は、縮小部118−2から出力された複数の色データからミドル又はスモールRAWのRAWデータを再構成する再構成部である。第1の実施形態では、図4(C)及び(D)に示すように、複数の色データからRAWデータを再構成する。RAWデータの縦及び横の解像度を2/3に縮小する場合は、図3(C)及び(D)に示すように、赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)からRAWデータを再構成する。また、RAWデータの縦及び横の解像度を1/2に縮小する場合は、図4(C)及び(D)に示すように、RAWデータから赤色データ(R)、第1緑色データ(G1)、第2緑色データ(G2)及び青色データ(B)からRAWデータを再構成する。
118−4は、ラージ、ミドル又はスモールRAWのRAWデータを所定の可逆圧縮方式(独自の可逆圧縮方式、JPEG2000又はTIFFで規定された可逆圧縮方式等)に従って圧縮する可逆圧縮部である。
119は、画像処理部113から出力されたデジタル画像データをベースラインJPEGに従って圧縮するJPEG処理部である。
120は、撮影の指示の入力、画像記録形式の設定、JPEGデータの解像度等を行うための操作部である。
図2は、第1の実施形態に係るデジタルカメラ10の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図2のフローチャートで実行される処理は、CPU116で実行可能なプログラムによって制御することも可能である。
ステップS201:撮影の指示が入力されると、撮像素子110は、画像を撮像する。A/D変換器111は、撮像素子110によって撮像された画像をデジタル化してオリジナルの画像データ(つまり、RAWデータ)を生成する。A/D変換器111から出力されたRAWデータは、メモリコントローラ112を介してメモリ114に格納される。なお、A/D変換器111から出力されるRAWデータの解像度はラージRAWであるので、メモリ114にはラージRAWのRAWデータが格納されることになる。
ステップS202:画像処理部113は、メモリ114に格納されたRAWデータに対してキズ補正処理を施す。
ステップS203:CPU116は、撮影前にユーザによって設定された画像記録形式がRAW形式であるか否かを判定する。画像記録形式がRAW形式であると判定された場合はステップS206に進む。画像記録形式がRAW形式でなくJPEG形式であると判定された場合はステップS204に進む。
ステップS204:ユーザによって設定された画像記録形式がJPEG形式であった場合、画像処理部113は、メモリ114に格納されたRAWデータをユーザによって設定された解像度に縮小し、縮小したRAWデータに対して所定の画像処理(ホワイトバランス、コントラスト、シャープネス、色の濃さ、色あい等を調整する処理)を施す。
ステップS205:JPEG処理部116は、画像処理部113で処理されたRAWデータをベースラインJPEGに従って圧縮する。第1の実施形態では、ベースラインJPEGに従って圧縮されたRAWデータをJPEGデータと呼ぶ。JPEG処理部116で生成されたJPEGデータは、メモリ114に格納される。CPU116は、メモリ114に記憶されたJPEGデータを含むJPEGファイルを生成し、生成したJPEGファイルをメモリ114に格納する。JPEGファイルには、撮影条件に関する情報、デジタルカメラ10に設定されている現像条件に関する情報、JPEGデータに関する情報(解像度等)等を示すデータも含まれている。CPU116は、メモリ114に記憶されたRAWファイルを記憶媒体115に記録する。
ステップS206:CPU116は、撮影前にユーザによって設定された解像度がラージRAWであるか否かを判定する。解像度がラージRAWであると判定された場合はステップS210に進み、解像度がラージRAWでないと判定された場合はステップS207に進む。
ステップS207:CPU116は、撮影前にユーザによって設定された解像度がミドルRAWであるか否かを判定する。解像度がミドルRAWであると判定された場合はステップS208に進み、解像度がミドルRAWでなくスモールRAWであると判定された場合はステップS209に進む。
ステップS208:ユーザによって設定された解像度がミドルRAWであった場合、RAW処理部118は、メモリ114からラージRAWのRAWデータを読み出し、読み出したRAWデータを色分離部118−1に入力する。色分離部118−1は、ラージRAWのRAWデータから複数の色データを分離する(図3(A)及び(B)参照)。色分離部118−1から出力された複数の色データは、縮小部118−2に入力される。縮小部118−2は、各色データの縦及び横の解像度を2/3に縮小する(図3(B)及び(C)参照)。縮小部118−2から出力された複数の色データは、再構成部118−3に入力される。再構成部118−3は、複数の色データからミドルRAWのRAWデータを再構成する(図3(C)及び(D)参照)。このとき、ミドルRAWのRAWデータの構成は、ラージRAWのRAWデータの構成と同じになるように再構成される。つまり、ラージRAWのRAWデータがベイヤー配列であるならば、ミドルRAWのRAWデータもベイヤー配列になるように再構成される。この結果、ミドルRAWのRAWデータの解像度(又は総画素数)は、ラージRAWのRAWデータの解像度(又は総画素数)の4/9となる。可逆圧縮部118−4は、ミドルRAWのRAWデータを所定の可逆圧縮方式に従って圧縮する。圧縮されたRAWデータはメモリ114に格納される。
ステップS209:ユーザによって設定された解像度がスモールRAWであった場合、RAW処理部118は、メモリ114からラージRAWのRAWデータを読み出し、読み出したRAWデータを色分離部118−1に入力する。色分離部118−1は、ラージRAWのRAWデータから複数の色データを分離する(図4(A)及び(B)参照)。色分離部118−1から出力された複数の色データは、縮小部118−2に入力される。縮小部118−2は、各色データの縦及び横の解像度を1/2に縮小する(図4(B)及び(C)参照)。縮小部118−2から出力された複数の色データは、再構成部118−3に入力される。再構成部118−3は、複数の色データからスモールRAWのRAWデータを再構成する(図4(C)及び(D)参照)。このとき、スモールRAWのRAWデータの構成は、ラージRAWのRAWデータの構成と同じになるように再構成される。つまり、ラージRAWのRAWデータがベイヤー配列であるならば、スモールRAWのRAWデータもベイヤー配列になるように再構成される。この結果、スモールRAWのRAWデータの解像度(又は総画素数)は、ラージRAWのRAWデータの解像度(又は総画素数)の1/4となる。可逆圧縮部118−4は、スモールRAWのRAWデータを所定の可逆圧縮方式に従って圧縮し、圧縮したRAWデータをメモリ114に格納する。
ステップS210:CPU116は、メモリ114に記憶されたラージ、ミドル又はスモールRAWのRAWデータを含むRAWファイルを生成し、生成したRAWファイルをメモリ114に格納する。RAWファイルには、撮影条件に関する情報、デジタルカメラ10に設定されている現像条件に関する情報、RAWデータに関する情報(解像度等)等を示すデータも含まれている。CPU116は、メモリ114に記憶されたRAWファイルを記憶媒体115に記録する。
このように、第1の実施形態におけるデジタルカメラ10によれば、撮像された画像のRAWデータを最大の解像度(又は総画素数)の4/9又は1/4で記憶媒体115に記録することができるので、より多くのRAWデータをRAW形式で記憶媒体115に記録することができる。また、RAWデータの現像処理(RAWデータを表示可能な画像データにまで調整する処理)に要する時間を短縮することもできる。また、解像度をミドルRAW又はスモールRAWに設定すれば、連続撮影の間隔を短くすることもできる。
また、第1の実施形態におけるデジタルカメラ10のように、解像度を縮小する処理を色データごとに行うように構成すれば、色データごとの処理を共通化することができるので、RAWデータの解像度を縮小する処理を簡略化することができる。
(2)第2の実施形態
第1の実施形態に係る撮像装置は、ラージRAWのRAWデータを2つの解像度の何れかに縮小できる構成であるが、2つ以上の解像度の何れかに縮小できるように構成することも可能である。また、第1の実施形態に係る撮像装置は、ミドルRAWをラージRAWの4/9とし、スモールRAWをラージRAWの1/4とする構成であるが、それ以外の解像度にする構成することも可能である。また、ユーザに縮小率を入力できるように、入力された縮小率に従ってラージRAWのRAWデータを縮小するように構成することも可能である。
(3)第3の実施形態
第1及び第2の実施形態に係る撮像装置は、R(レッド),G(グリーン)及びB(ブルー)のカラーフィルタを採用した撮像素子を使用する構成であるが、Mg(マゼンタ),Cy(シアン),Ye(イエロー)及びGr(グリーン)のカラーフィルタを採用した撮像素子を使用する構成にすることも可能である。また、他のカラーフィルタを採用した撮像素子を使用する構成にすることも可能である。
(4)第4の実施形態
第1乃至第3の実施形態に係る撮像装置は、画像記録形式がRAW形式である場合、ラージ、ミドル又はスモールRAWのRAWデータを所定の可逆圧縮方式(独自の可逆圧縮方式、JPEG2000又はTIFFによって規定された可逆圧縮方式等)に従って圧縮する構成であるが、ラージ、ミドル又はスモールRAWのRAWデータを圧縮しない構成することも可能である。
また、第1乃至第3の実施形態に係る撮像装置は、画像記録形式がJPEG形式である場合、RAWデータをベースラインJPEGに従って圧縮する構成であるが、ベースラインJPEG以外の非可逆圧縮方式に従って圧縮することも可能である。ベースラインJPEG以外の非可逆圧縮方式には、例えば、JPEG2000(ISO/IEC 15444−1:2000等参照)を採用することができる。
(5)第5の実施形態
第1乃至第4の実施形態に係る撮像装置は、色分離部118−1、縮小部118−2及び再構成部118−3で実行される処理を撮像装置に装着或いは接続される外部装置(プリンタ、パーソナルコンピュータ等)に実行させる構成することも可能である。
(6)第6の実施形態
第1乃至第5の実施形態に係る撮像装置は、RAWデータをRAW形式で記録する場合、ホワイトバランス、コントラスト、シャープネス、色の濃さ、色あい等を調整しないように構成したが、これらの一部を調整するように構成することも可能である。
本発明は、上記の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体をシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に記録されたプログラムコードを読み出し実行することによっても完成されることは言うまでもない。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上記の実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(R)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性の記憶媒体、ROMを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOSなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記の実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きもまれた後、次のプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるCPUなどが処理を行って実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上記の実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
また、このような記憶媒体を含む装置をネットワーク上に配置させておき、記憶媒体に記憶されたプログラムをネットワークを介して所定の装置へダウンロードし、ダウンロードしたプログラムを実行することによっても、本発明の上記実施形態の機能が実現されることは言うまでもない。
第1の実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラの主要な構成要素を示すブロック図である。 第1の実施形態に係るデジタルカメラの動作を説明するためのフローチャートである。 RAWデータの縦及び横の解像度を2/3に縮小する手順を説明するための図である。 RAWデータの縦及び横の解像度を1/2に縮小する手順を説明するための図である。

Claims (12)

  1. 画像を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小手段とを有することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記画像データが縮小された後に前記画像データを所定の可逆圧縮方式に従って圧縮する画像圧縮ユニットをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記撮像手段は、ベイヤー配列の撮像素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
  4. 前記縮小手段は、前記画像データを色ごとに縮小することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の撮像装置。
  5. 撮像手段を用いて画像を撮像する撮像ステップと、
    前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小ステップとを有することを特徴とする撮像方法。
  6. 前記画像データが縮小された後に前記画像データを所定の可逆圧縮方式に従って圧縮する画像圧縮ステップをさらに有することを特徴とする請求項5に記載の撮像方法。
  7. 前記撮像手段は、ベイヤー配列の撮像素子であることを特徴とする請求項5又は6に記載の撮像方法。
  8. 前記縮小ステップは、前記画像データを色ごとに縮小するステップを有することを特徴とする請求項5〜7の何れかに記載の撮像方法。
  9. 画像を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段で撮像された画像をデジタル化することによって得られたオリジナルの画像データを取り外し可能な記憶媒体に格納する前に前記画像データの解像度をユーザによって設定された解像度に縮小する縮小手段とを有することを特徴とするデジタルカメラ。
  10. 前記画像データが縮小された後に前記画像データを所定の可逆圧縮方式に従って圧縮する画像圧縮ユニットをさらに有することを特徴とする請求項9に記載のデジタルカメラ。
  11. 前記撮像手段は、ベイヤー配列の撮像素子であることを特徴とする請求項9又は10に記載のデジタルカメラ。
  12. 前記縮小手段は、前記画像データを色ごとに縮小することを特徴とする請求項9〜11の何れかに記載のデジタルカメラ。
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