JP2006287323A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段(12〜14)と、画像データの階調変換を行う変換手段17と、階調変換が行われる前の画像データの明暗を判定し、判定対象の画像データが基準の明るさより暗いときに、判定対象の画像データの階調変換の入出力特性を変更する変更手段(21,22)とを備える。入出力特性は、ガンマ特性部とニー特性部とを含む。変更手段は、基準の明るさの画像データの階調変換の入出力特性に対して、少なくともガンマ特性部に対応する入力レベルの一部の範囲で出力レベルが大きくなるように、入出力特性を変更する。
【選択図】 図1
Description
本発明の目的は、露出制御の過不足に拘わらず最終的な画像データの仕上がりを良好にできる撮像装置を提供することにある。
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3の何れか1項に記載の撮像装置において、動画撮影時または連写撮影時に、前記変更手段が前記画像データの明暗を判定する際の前記明暗に関わる評価値を記録する記録手段を備え、前記変更手段は、動画撮影時または連写撮影時、前記記録手段に記録された前記評価値を加味して、前記判定対象の画像データの前記入出力特性を変更するものである。
請求項6に記載の撮像装置は、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記撮像手段とは別に設けられ、前記撮像手段が前記被写体像を撮像する前に、該被写体像を測光する測光手段と、前記測光手段の出力に基づいて前記画像データの明暗を推定し、該画像データが基準の明るさより暗くなるように、前記撮像手段の露出制御を行う制御手段と、前記画像データの階調変換を行う変換手段と、前記基準の明るさより暗い前記画像データの前記階調変換が行われる前に、前記変換手段の入出力特性を変更する変更手段とを備え、前記入出力特性は、ガンマ特性部とニー特性部とを含み、前記変更手段は、前記基準の明るさの前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性に対して、少なくとも前記ガンマ特性部に対応する入力レベルの一部の範囲で出力レベルが大きくなるように、前記基準の明るさより暗い前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性を変更するものである。
(第1実施形態)
本実施形態の撮像装置10には、図1に示す通り、撮影レンズ11と、撮像素子12と、アナログゲイン部13と、A/D変換部14と、ホワイトバランス処理部15と、補間処理部16と、階調変換部17と、測光センサ18と、AE算出部19と、AE制御部20と、明暗判定部21と、階調変換カーブ設定部22とが設けられる。撮像素子12は、例えばCCDセンサやCMOSセンサなどである。撮像装置10は、デジタル一眼レフカメラまたはデジタルコンパクトカメラである。
このため、本実施形態の撮像装置10では、A/D変換部14から出力される画像データを明暗判定部21に取り込み、そこでの判定結果を階調変換カーブ設定部22に取り込み、必要に応じて階調変換カーブ(階調変換部17の入出力特性)を変更し、明暗判定部21に取り込まれた判定対象の画像データの明暗を階調変換部17における階調変換によって補正する。明暗判定部21と階調変換カーブ設定部22とは、総じて、請求項の「変更手段」に対応する。
図2(a),(b)の比較から分かるように、図2(b)の階調変換カーブは、図2(a)の階調変換カーブに対して、ガンマ特性部の入力レベルのレンジ割り当てが減少し、その分だけニー特性部のレンジ割り当てが増加したものとなっている。つまり、ガンマ特性部とニー特性部との交点Pの位置を比較すると、図2(b)の階調変換カーブの方が、入力レベルの低レベル側に位置する。ただし、交点Pの出力レベルは同じである。
変更後の階調変換カーブは、図示省略するが、図2(a)の階調変換カーブに対して、ガンマ特性部の入力レベルのレンジ割り当てが増加し、その分だけニー特性部のレンジ割り当てが減少したものとなっている。つまり、ガンマ特性部とニー特性部との交点Pの出力レベルを一定に保ちながら、明暗判定部21で求められた偏差(1/3EV)に応じて、交点Pを入力レベルの高レベル側にシフトさせたものとなる。
なお、上記した実施形態では、撮像素子12とは別に測光センサ18を設けたが、撮像装置10がデジタルコンパクトカメラの場合、測光センサ18を省略することもできる。この場合は、撮影前に撮像素子12から定期的に(例えば1/30secごとに)出力されるスルー画を利用して被写体像を測光し、AE算出部19に検知信号を出力すれば、上記と同様の処理を行うことができる。
(第2実施形態)
ここでは、動画撮影時や高速連写撮影時のように、一連の複数の画像データを順に生成する場合を例に説明する。
この場合、明暗判定部21は、A/D変換部14から取り込んだ画像データの明暗を判定する際に求めた評価値を記録部31に出力する。そして、記録部31では、動画撮影時または連写撮影時に、一連の複数の画像データの評価値を記録し続ける。記録部31に蓄積された評価値は、階調変換カーブ設定部22とAE制御部20によって参照可能である。
例えば、継続的な評価値と基準の明るさとの偏差が“1/3EV”だけ暗いことを示している場合は、絞り径を1/3EV分だけ広げるか、シャッタ速度を1/3EV分だけ遅くするか、ISO感度を1/3EV分だけ上げればよい。また、必要な露出制御量を分散させて、絞り径とシャッタ速度とISO感度を全て1/9EV分だけ変化させてもよい。
このように、記録部31に記録された評価値を加味して撮像手段(12〜14)の露出制御を行うことにより、動画撮影時や連写撮影時の階調変換カーブ設定部22の負荷を軽減することができる。
(第3実施形態)
本実施形態の撮像装置40は、図4に示す通り、図1の撮像装置10の明暗判定部21と階調変換カーブ設定部22とを省略し、測光センサ18の後段に飽和推定部41と階調変換カーブ設定部42とを設けたものである。
また、撮像装置40には飽和推定部41が設けられ、測光センサ18の出力に基づいて、A/D変換部14から出力される画像データの飽和量の推定が行われる。飽和推定部41では、測光センサ18の出力の各画素の輝度レベルを調べて、予め定めた飽和レベル以上の画素数を計数し、これを飽和量とする。
例えば、飽和推定部41で推定された飽和量が“1/3EV”に相当する場合、AE制御部20では、AE算出部17によって算出された設定値(絞り径,シャッタ速度,ISO感度)を基準にして、これらのパラメータのうち何れか1つを飽和量(1/3EV)に応じて変化させる。つまり、絞り径を1/3EV分だけ小さくする、シャッタ速度を1/3EV分だけ早くする、ISO感度を1/3EV分だけ下げる、絞り径とシャッタ速度とISO感度を全て1/9EV分だけ変化させる、といった方法が考えられる。
11 撮影レンズ
12 撮像素子
13 アナログゲイン部
14 A/D変換部
15 ホワイトバランス処理部
16 補間処理部
17 階調変換部
18 測光センサ
19 AE算出部
20 AE制御部
21 明暗判定部
22,42 階調変換カーブ設定部
31 記録部
41 飽和推定部
Claims (7)
- 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データの階調変換を行う変換手段と、
前記階調変換が行われる前の前記画像データの明暗を判定し、判定対象の前記画像データが基準の明るさより暗いときに、該判定対象の画像データの前記階調変換に用いられる前記変換手段の入出力特性を変更する変更手段とを備え、
前記入出力特性は、ガンマ特性部とニー特性部とを含み、
前記変更手段は、前記基準の明るさの前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性に対して、少なくとも前記ガンマ特性部に対応する入力レベルの一部の範囲で出力レベルが大きくなるように、前記判定対象の画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データの階調変換を行う変換手段と、
前記階調変換が行われる前の前記画像データの明暗を判定し、判定対象の前記画像データが基準の明るさより明るいときに、該判定対象の画像データの前記階調変換に用いられる前記変換手段の入出力特性を変更する変更手段とを備え、
前記入出力特性は、ガンマ特性部とニー特性部とを含み、
前記変更手段は、前記基準の明るさの前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性に対して、少なくとも前記ガンマ特性部に対応する入力レベルの一部の範囲で前記出力レベルが小さくなるように、前記判定対象の画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記変更手段は、前記画像データの予め定めた適正露出の際の明るさを前記基準として前記明暗の判定を行い、前記変換手段から出力される画像データが適正露出となるように、前記判定対象の画像データの前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の撮像装置において、
動画撮影時または連写撮影時に、前記変更手段が前記画像データの明暗を判定する際の前記明暗に関わる評価値を記録する記録手段を備え、
前記変更手段は、動画撮影時または連写撮影時、前記記録手段に記録された前記評価値を加味して、前記判定対象の画像データの前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置において、
動画撮影時または連写撮影時に、前記記録手段に記録された前記評価値を加味して、前記撮像手段の露出制御を行う制御手段を備えた
ことを特徴とする撮像装置。 - 被写体像を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段とは別に設けられ、前記撮像手段が前記被写体像を撮像する前に、該被写体像を測光する測光手段と、
前記測光手段の出力に基づいて前記画像データの明暗を推定し、該画像データが基準の明るさより暗くなるように、前記撮像手段の露出制御を行う制御手段と、
前記画像データの階調変換を行う変換手段と、
前記基準の明るさより暗い前記画像データの前記階調変換が行われる前に、前記変換手段の入出力特性を変更する変更手段とを備え、
前記入出力特性は、ガンマ特性部とニー特性部とを含み、
前記変更手段は、前記基準の明るさの前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性に対して、少なくとも前記ガンマ特性部に対応する入力レベルの一部の範囲で出力レベルが大きくなるように、前記基準の明るさより暗い前記画像データの前記階調変換に用いられる前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。 - 請求項6に記載の撮像装置において、
前記測光手段の出力に基づいて前記画像データの飽和量を推定する推定手段を備え、
前記制御手段は、前記飽和量に応じて前記撮像手段の露出制御を行い、
前記変更手段は、前記飽和量に応じて前記入出力特性を変更する
ことを特徴とする撮像装置。
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