JP2006287516A - カメラ装置、撮影方法並びに撮影プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】被写体の複雑度や繊細度に関する情報を有効に利用して、撮影記録後の修正が困難なボケやブレなどの撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを適切に設定すること。
【解決手段】撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出部１００と、少なくとも算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定部１１２と、判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定部１１７と、撮影者により撮影指示がなされた際に、決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録部１１７とを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、カメラ装置、撮影方法並びに撮影プログラムに関するものである。

近年、カメラ装置の１つとしてのデジタルカメラにより被写体を撮像して記録しておき、撮影画像の鑑賞時において、必要な画像処理を行った後、撮影画像を表示したり印刷することが行われている。被写体の撮影から撮影画像の鑑賞までの流れはおおよそ以下のとおりである。

（１）まず、撮影画像の記録が行われる前の段階で、記録画像の解像度が撮影者により指定される。

（２）次に、撮影者がレンズを向けた方向に存在する被写体の明るさや色合いを測定（算出）する。

（３）次に、（２）での測定（算出）結果に応じて露出値やホワイトバランス等の明るさや色合いに影響を与える撮影パラメータを決定する。

（４）撮影者により撮影指示がなされると、（３）で決定された撮影パラメータによる撮影を行い、（１）で指定された解像度で撮影画像を記録する。

（５）記録された撮影画像は、適宜ディスプレイ上に表示されるか、用紙に印刷されて撮影者により鑑賞される。

（５−１）鑑賞の際に、撮影記録時の解像度が鑑賞時の解像度と異なる場合には、撮影画像の拡大／縮小処理が自動的に行われる。

（５−２）また、撮影記録時の露出値やホワイトバランスの設定が適切でなかったために、撮影画像が暗かったり、青味がかっていたりした場合には、画像加工用のソフトウェアを利用して明るさや色合いの修正を行う。

（５−３）また、撮影記録時のピントの甘さや手振れによる撮影画像のボケやブレがある場合にも、画像加工用のソフトウェアを利用して画像をシャープにする修正を行う。

（５−４）また、撮影記録時に感度を高く設定しすぎたために、撮影画像にノイズが多く存在する場合にも、画像加工用のソフトウェアを利用して画像に含まれるノイズを除去する。

以上、被写体の撮影から撮影画像の鑑賞までの流れについて説明したが、これらの技術は従来から公知であり、例えば特開２００３−２７４２４５号公報には、印刷時や電子ズーム時の画像拡大処理に伴ってノイズが強調されてしまうことを防止するために、撮影画像の記録画素数に応じてノイズ低減処理の有無を切り換える技術が開示されている。
特開２００３−２７４２４５号公報

撮影記録時の露出値やホワイトバランスの設定が適切でなかったために、撮影画像が暗かったり青味がかっていたり、感度を高く設定しすぎたために撮影画像にノイズが多く存在する場合などにおいては、失われた情報が比較的少ないため画像加工処理による修正を行うことで鑑賞形態の多くの場合において満足する画像に復元することができる。

しかしながら、撮影記録時の解像度が鑑賞時の解像度と比較して極端に低かったり、撮影記録時のピントの甘さや手ぶれによる撮影画像のボケやブレが存在する場合には、失われた情報が大きいため画像加工処理による修正には限界がある。このことは小さな画像サイズで撮影画像を鑑賞する場合にはそれほど目立たないために特に問題はないが、例えば、撮影画像を引き伸ばして大きな用紙にプリントするような場合などにおいては満足な画像を得ることはできない。

その反面、撮影記録時の解像度を常に高い解像度に固定したり、ピントや手ぶれだけを優先して撮影パラメータの設定を行うと、ボケやブレ以外の撮影記録状態が悪くなったり、撮影時の操作性や撮影記録可能枚数などが犠牲になってしまう。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、少なくとも被写体の複雑度や繊細度に関する情報を利用して、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを撮影に先立って適切に設定することにより良好な画像が得られる撮影記録が行えるようにすることである。

また、本発明の他の目的は、当該撮影パラメータの設定の際に、その他の撮影記録品質や、撮影記録時の操作性や、撮影記録可能枚数に対して相互に相反する影響を与える撮影パラメータを適切に設定できるようにすることである。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様は、カメラ装置であって、撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出手段と、少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定手段と、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定手段と、撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録手段と、を具備する。

また、本発明の第２の態様は、第１の態様において、撮影記録前の段階で、撮影者から入力される撮影情報を取得する手段を含み、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、前記撮影者によって入力される撮影情報に対応する撮影パラメータを撮影記録条件として決定する。

また、本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記撮影者によって入力される撮影情報は、要求される撮影時の操作性に関する情報であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、オートフォーカス時の速度と精度とを撮影パラメータとして決定する。

また、本発明の第４の態様は、第２の態様において、前記撮影者によって入力される撮影情報は、記録画像の色再現性及びノイズに関して要求される撮影記録品質であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影時の露光時間と感度とを撮影パラメータとして決定する。

また、本発明の第５の態様は、第１の態様において、撮影記録前の段階で、カメラの状態に関する情報を取得する手段を含み、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に応じて、前記取得したカメラの状態に対応する撮影パラメータを撮影記録条件として決定する。

また、本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記カメラの状態はメモリ残量であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影画像を記録する際の解像度を撮影パラメータとして決定する。

また、本発明の第７の態様は、第１から第６のいずれか１つの態様において、前記判定手段は、前記算出された被写体の複雑度または繊細度と、撮影者により指定された鑑賞時の解像度またはサイズとに基づいて、要求される撮影記録品質を判定する。

また、本発明の第８の態様は、カメラ装置であって、撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて、被写体の複雑度または繊細度を示す第１の評価値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記第１の評価値を少なくとも含む情報に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された前記要求される撮影記録品質に基づいて、撮影画像のボケまたはブレに対して所定の影響を与える第１の撮影パラメータを少なくとも含む撮影記録条件を決定する決定手段と、撮影指示がなされた際に、前記決定手段により決定された前記撮影記録条件による撮影記録を行う撮影記録手段と、を具備する。

また、本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記決定手段は、被写体の複雑度または繊細度が高くなるほど撮影画像のボケまたはブレがより少なくなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定する。

また、本発明の第１０の態様は、第８の態様において、前記判定手段は、前記第１の評価値に加え、撮影記録前の段階で撮影者により指定された鑑賞時の画像解像度または画像サイズに基づいて、前記要求される撮影記録品質を判定する。

また、本発明の第１１の態様は、第８の態様において、前記決定手段は、前記要求される撮影記録品質に加え、撮影記録前の段階で撮影者により指定された操作性の度合い、または電池残量、またはメモリ残量に基づいて前記撮影記録条件を決定する。

また、本発明の第１２の態様は、第８の態様において、前記決定手段は、前記要求される撮影記録品質に基づいて、撮影画像を記録する際の解像度または圧縮率を含む撮影記録条件を決定する。

また、本発明の第１３の態様は、第９の態様において、前記第１の撮影パラメータは、オートフォーカス時の精度又は速度を指定する撮影パラメータであり、前記決定手段は、被写体の複雑度または精細度が高くなるほどオートフォーカス時の精度が高く又は速度が遅くなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定する。

また、本発明の第１４の態様は、第９の態様において、前記第１の撮影パラメータは、露光時間と感度を指定する撮影パラメータであり、前記決定手段は、被写体の複雑度または繊細度が高くなるほど露光時間が短くかつ感度が高くなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定する。

また、本発明の第１５の態様は、撮影方法であって、撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出ステップと、少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定ステップと、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定ステップと、撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録ステップと、を具備する。

また、本発明の第１６の態様は、コンピュータに、撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出ステップと、少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定ステップと、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定ステップと、撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録ステップと、を実行させる。

請求項１，８，１５，１６によれば、被写体の複雑度や繊細度に関する情報を有効に利用して、撮影記録後の修正が困難なボケやブレなどの撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを適切に設定することができ、これによって、良好な画像が得られる撮影記録が行えるようになる。更に、不必要に撮影記録品質を高くすることにより、例えば、ボケやブレ以外の撮影記録状態や、撮影時の操作性や、撮影記録が可能な残り枚数などが無条件に犠牲になってしまうことがなくなる。

また、請求項９によれば、複雑または繊細な被写体の細部が明瞭に確認できる品質の撮影画像を得ることができる。

また、請求項７，１０によれば、想定される鑑賞時の画像解像度または画像サイズに関する情報を有効に利用して、より適切な撮影パラメータを決定することができ、更に、不必要に撮影記録品質を高くすることをより以上に抑えることができる。

また、請求項２から６，１１によれば、撮影時の操作性や、撮影が可能な残り枚数などに対する悪影響が少ない撮影パラメータを設定することができる。

また、請求項１２によれば、要求される撮影記録品質で必要な解像度または圧縮率で撮影画像を記録することができる。

また、請求項１３によれば、複雑または繊細な被写体はボケやブレを少なく撮影でき、複雑または繊細でない被写体を撮影する場合には、操作性を犠牲にすることがない。

また、請求項１４によれば、複雑または繊細な被写体はボケやブレを少なく撮影でき、複雑又は繊細でない被写体を撮影する場合には、ノイズ品質を犠牲にすることがない。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるデジタルカメラ等のカメラ装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示すカメラ装置１において、基本モードである撮影モードにおいては、レンズ光学系において、モータ（Ｍ）１０の駆動により絞り位置や通常撮影に応じたレンズ位置に撮影レンズ１１が移動される。撮影レンズ１１の撮影光軸後方に配置された撮像素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）１２は、タイミング発生器（ＴＧ）１３、垂直ドライバ１４によって走査駆動され、一定周期毎に結像した光像に対応する光電変換出力を１画面分出力する。

この光電変換出力は、アナログ値の信号の状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後に、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５でサンプルホールドされ、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタルデータに変換され、さらにカラープロセス回路１７で画素補間処理及びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒが生成され、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ１８に出力される。

ＤＭＡコントローラ１８は、カラープロセス回路１７の出力する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒを、同じくカラープロセス回路１７からの複合同期信号、メモリ書込みイネーブル信号、及びクロック信号を用いて一度ＤＭＡコントローラ１８内部のバッファに書込み、ＤＲＡＭインタフェース（Ｉ／Ｆ）２０を介してバッファメモリとして使用されるＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送を行なう。

制御部２５は、ＣＰＵと、該ＣＰＵで実行される動作プログラムやデータ等を固定的に記録したＲ０Ｍ、及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成され、このカメラ装置１全体の制御動作を司る。

制御部２５は、輝度及び色差信号のＤＲＡＭ２１へのＤＭＡ転送終了後に、この輝度及び色差信号をＤＲＡＭインタフェース２０を介してＤＲＡＭ２１より読み出し、ＶＲＡＭコントローラ２６を介してＶＲＡＭ２７に書込む。

デジタルビデオエンコーダ２８は、輝度及び色差信号をＶＲＡＭコントローラ２６を介してＶＲＡＭ２７より定期的に読み出し、これらのデータを元にビデオ信号を発生して表示部２９に出力する。

表示部２９は、撮影モード時にはモニタ表示部（電子ファインダ）として機能し、デジタルビデオエンコーダ２８からのビデオ信号に基づいた表示を行なうことで、その時点でＶＲＡＭコントローラ２６から取込んでいる画像情報に基づく画像（スルー画像）をリアルタイムに表示することになる。

表示部２９にスルー画像がリアルタイムに表示されている表示状態で、被写体を撮影するタイミングでキー入力部３７のシャッタキーが操作されると、トリガ信号を発生する。

制御部２５は、このトリガ信号に応じてその時点でＣＣＤ１２の駆動を停止した後、自動露出処理を実行して適正な露出値を得て、レンズ光学系の絞りとＣＣＤ１２の露光時間を制御してあらためて撮像を実行させる。

こうして新たに得られた１フレーム分の画像データがＤＲＡＭ２１にＤＭＡ転送されて書込まれた後、制御部２５がＤＲＡＭ２１に書込まれている１フレーム分の画像データを読み出して画像処理部３０に書込む。画像処理部３０では、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）により画像データを符号化する。

符号化された画像データは、カメラ装置１の記録媒体として着脱自在に装着されているメモリカード３２、あるいはメモリカード３２が装着されていない場合は固定的に内蔵されている内蔵メモリ３３に書き込まれる。

そして、１フレーム分のメモリカード３２または内蔵メモリ３３への画像データの書込み終了に伴なって、制御部２５は、ＣＣＤ１２からＤＲＡＭ２１を経由したスルー画像を表示部２９においてモニタ表示させる駆動を再開する。

また、制御部２５には、キー入力部３７、音声処理部４０、ストロボ駆動部４１が接続される。

キー入力部３７は、電源キー、シャッタキー、モードスイッチ、メニューキー、選択キー、ズームボタン、及び十字キー（カーソルキー）等から構成され、それらのキー操作に伴なう信号は制御部２５へ直接送出される。

音声処理部４０は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備え、音声の録音時にはマイクロホン部（ＭＩＣ）４２より入力された音声信号をデジタル化し、所定のデータファイル形式、例えばＭＰ３（MPEG-1 Audio Layer-3）規格に従ってデータ圧縮して音声データファイルを作成してメモリカード３２または内蔵メモリ３３へ送出する一方、音声の再生時にはメモリカード３２または内蔵メモリ３３から送られてきた音声データファイルの圧縮を解いてアナログ化し、スピーカ部（ＳＰ）４３を駆動して、拡声放音させる。

さらに音声処理部４０は、制御部２５からの制御に基づいて、各種動作音、例えばシャッタキーの操作に伴う擬似的なシャッタ音、他のキーの操作に伴うビープ音等も発生してスピーカ部４３より拡声放音させる。

ストロボ駆動部４１は、被写体の撮影時に図示しないストロボ用の大容量コンデンサを充電した上で、制御部２５からの制御に基づいてストロボ発光部４５を閃光駆動する。

図２は、被写体の撮影から撮影画像の鑑賞までに使用されるカメラ装置の機能ブロック図である。

まず、撮影記録前では以下の処理が行われる。複雑度／繊細度算出部１１０は、撮影者からの撮影指示の待機中に、撮像素子としてのＣＣＤ１２から得られた複数の画素データ（スルー画像）に基づいて、被写体の複雑度及び繊細度を算出する。この詳細については後述する。解像度／サイズ入力部１１１は、撮影者が想定される撮影画像の鑑賞時の解像度及びサイズを入力する部分である。撮影記録品質判定部１１２は、複雑度／繊細度算出部１１０からの出力情報と、解像度／サイズ入力部１１１を介して入力された情報とを用いて、撮影画像の細部確認性に関して要求される撮影記録品質を判定する。なお、複雑度／繊細度算出部１１０からの出力情報のみに基づいて当該撮影記録品質を判定することも可能である。

撮影記録品質入力部１１３は、撮影者が撮影画像の色再現性やノイズに関して要求される撮影記録品質を入力する部分である。明るさ／色合い測定部１１４は、カメラ装置１に取り込まれた光に基づいて被写体の明るさと色合いを測定する。操作性入力部１１５は、撮影者が要求される撮影時の操作性を入力する部分である。残量情報取得部１１６は、電池残量及びメモリ残量に関する情報を取得する部分である。

撮影記録条件決定部１１７は、上記した撮影記録品質判定部１１２からの出力情報、撮影記録品質入力部１１３を介して入力された情報、明るさ／色合い測定部１１４からの出力情報、操作性入力部１１５を介して入力された情報、残量情報取得部１１６からの出力情報を適宜用いて撮影記録条件を決定する。例えば、明るさ／色合い測定部１１４からの出力情報に基づいて、露出値、ホワイトバランス等の、撮影画像の明るさや色合いに影響を与える撮影パラメータ１１８を決定する。また、撮影記録品質判定部１１２からの出力情報と、撮影記録品質入力部１１３に入力された情報とに基づいて、露出時間や感度等の、撮影画像のノイズに影響を与える撮影パラメータ１１９を決定する。また、撮影記録品質判定部１１２からの出力情報と、操作性入力部１１５に入力された情報とに基づいて、オートフォーカスの速度や精度等の、撮影時の操作性に影響を与える撮影パラメータ１２１を決定する。また、撮影記録品質判定部１１２からの出力情報と、撮影記録品質入力部１１３に入力された情報あるいは操作性入力部１１５に入力された情報とに基づいて、露出時間や感度あるいはオートフォーカスの速度や精度等の、撮像画像のボケやブレに影響を与える撮影パラメータ１２０を決定する。また、撮影記録品質判定部１１２からの出力情報と、残量情報取得部１１６からの出力情報とに基づいて、撮影画像を記録する際の解像度や圧縮率１２２を撮影パラメータとして決定する。以上が撮影記録前の処理に関わる機能ブロックの説明である。

次に、撮影記録時において、撮影記録部１２３は、撮像記録条件決定部１１７で決定された上記各撮影パラメータを記録条件として記録動作を実行する。これにより画像データ１２４が撮影記録される。

次に、画像鑑賞時においては以下の処理が行われる。適度判定部１２５は、撮影記録された画像データ２４から明るさや色合いの適度を判定する。程度判定部１２６は、撮影記録された画像データ２４からボケやブレの程度を判定する。解像度／サイズ入力部１２７は、撮影者が撮影記録された画像データ２４を実際に鑑賞するときの解像度やサイズを入力する部分である。画像加工内容判定部１２８は、適度判定部１２５、程度判定部１２６、解像度／サイズ入力部１２７からの出力に基づいて、色補正処理１２９、シャープネス処理１３０、ノイズ除去１３１、拡大／縮小１３２などの、要求される画像加工内容の判定を行う。

画像加工／出力部１３３は、判定された画像加工を実行して、加工された画像を表示画面１３４あるいは印刷用紙１３５に出力する。

図３は、図２の複雑度／繊細度算出部１１０における被写体の複雑度算出処理の手順を説明するための図である。図４に示すような撮影指示の待機中におけるスルー画像（撮影フレーム１００）において、まず、走査方向を０度すなわち水平方向に初期化し（ステップＳ１）、対象色をＧ（グリーン）に初期化し（ステップＳ２）、走査ラインを１に初期化する（ステップＳ３）。次に、現在スルー画像表示されている撮影フレーム１００の画像データより、指定された走査方向、ライン、色の画像データを抽出する（ステップＳ４）。次に、抽出された画像データについてのライン複雑度算出処理を実行する（ステップＳ５）。

以下に、ライン複雑度算出処理について説明する。ここでは図４に示すような撮影フレーム１００におけるスルー画像において、走査方向＝０度（水平方向）、対象色＝Ｇ（グリーン）、指定ラインｍ＝２４０を仮定する。また、ラインｍ＝２４０における対象色（ここではＧ）の画素値が、撮影フレーム１００のＡからＢ，Ｃを介してＤへと移行するにしたがって図５のように変化したとする。

そして、ｍ＝２４０における画素値がプラスからマイナスあるいはマイナスからプラスに変化するポイント（図５ではａ〜ｉで示される変曲点）を抽出して各ポイント間の絶対差分を求める。すなわち、図５のように画素値が連続的に増加あるいは減少している各区間（例えば区間ａ−ｂでは減少、区間ｂ−ｃでは増加している）における増加値あるいは減少値の絶対値を求める。そして、取得した各絶対値に対して対数をとった後、各値を加算した値をライン複雑度とする。ここで対数をとるのは、所定値以上大きな絶対値を有する区間の影響を所定値以下に抑えるためである。なお、対数をとる処理を行わずに、各ポイント間の差分が所定値以上になった場合に当該所定値以上の値を切り捨てるようにしてもよい。

上記のことを具体的に説明する。図５においてポイントａ〜ｉが変曲点となっており、各ポイント間の差分は、ａ−ｂ間が９、ｂ−ｃ間が１５、ｃ−ｄ間が１２、ｄ−ｅ間が５８、ｅ−ｆ間が２９、ｆ−ｇ間が１３、ｇ−ｈ間が３８、ｈ−ｉ間が２となっている。したがって、これらの値のそれぞれについて対数をとって加算すると、ライン複雑度＝
log ₁₀(9)+log₁₀(15)+log₁₀(12)+log₁₀(58)+log₁₀(29)+log₁₀(13)+log₁₀(38)+log₁₀(2)=9.43
となる。

このような方法によれば、フォーカスの状態に影響されずに素早く的確に被写体の繊細度を判定することができる。すなわち、画像が多少ぼけている場合であってもぼけていない場合と同程度のライン複雑度として検出することができる。

また、ポイントｄとｅ間の差分が一番大きいので、｛ｄの位置（４６７）＋ｅの位置（４８３）｝／２＝４７５の位置を最大変化位置とする。

次に、ステップＳ５で１ラインについての複雑度が算出された後は、算出されたライン複雑度が、すでに算出されたライン複雑度の中で上位にランクされるか否かを判断する（ステップＳ７）。最初のライン複雑度の算出ではＹＥＳとなる。ここでＹＥＳの場合には、ライン複雑度の順位情報を更新する（ステップＳ７）。すなわち、今回算出されたライン複雑度をすでに算出された他のライン複雑度と比較して昇順に順位を入れ替える。順位情報の一例を図６に示す。

次に、複雑度算出の対象となるラインを１０ライン加算した値に更新する（ステップＳ８）。ここで１０ライン分スキップするのは、ライン複雑度が上位にランクされる場合はその周辺も同一レベルの複雑度を有するものと考えられるので、周辺のラインの複雑度の計算を省いて時間を短縮するためである。

一方、ステップＳ６の判断がＮＯの場合には、複雑度算出の対象となるラインを１ライン加算した値に更新する（ステップＳ９）。

なお、更新のために加算されるライン数は適宜変更するようにしてもよい。例えば、後述するＡＦ領域設定処理（図７）において、設定されるＡＦ領域の数が少ない場合には１０ライン以上加算して計算時間を短縮し、ＡＦ領域の数が多い場合には加算する数を１０ライン以下に設定することが考えられる。

ステップＳ８またはステップ９の後は、最終ラインに到達したか否かを判断し（ステップＳ１０）、ＮＯの場合にはステップＳ４に戻ってそれ以降の処理を実行する。そして、フレーム内の水平方向のすべてのラインについての複雑度が算出されたときにステップＳ１０の判断がＹＥＳとなってステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では対象色をＧからＢに更新する。次に、最終色に到達したか否かを判断し（ステップＳ１２）、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻ってそれ以降の処理を実行する。そして、Ｂについての処理が終了した後、Ｒについての処理を実行すると、ステップＳ１２の最終色に到達したか否かの判断がＹＥＳとなる。ステップＳ１３に進んで走査方向を水平方向から垂直方向に更新する。次に、最終走査方向に到達したか否かを判断し（ステップＳ１４）、ＮＯの場合にはステップＳ２に戻ってそれ以降の処理を実行する。そして、フレーム内の垂直方向のすべてのラインについて複雑度が算出されたときにステップ１４の判断がＹＥＳとなって、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、ライン複雑度の順位情報を見て、所定フレーム数以上古いフレームの情報は順位が低く重要ではないとみなして削除する処理を行う。次に、上位にランクされている所定数のライン複雑度の平均値を求め、該平均値を被写体の複雑度として記憶あるいは更新する。次に、撮影終了か否かを確認し（ステップＳ１７）、ＮＯの場合にはステップＳ１に戻ってそれ以降の処理を行い、撮影終了となったときにステップＳ１７がＹＥＳとなって処理を終了する。

図６は、ライン複雑度の順位情報の一例を示すテーブルである。ここでは、１ラインの複雑度が算出される毎にすでに存在する他のラインの複雑度と比較され、複雑度が高い順に順序付けされるようにテーブルが更新される。また、この実施形態では、現フレーム画像の１ライン目からライン複雑度の算出を開始してフレーム途中のｎライン位置までライン複雑度が算出された時点で、次フレーム画像が撮像された場合には、複雑度を計算すべき次のラインは、現フレーム画像のｎ＋１ライン目ではなく、次フレーム画像のｎ＋１ライン目に移行し、それより下方のラインについて順次ライン複雑度が算出されるようになっている。このような手法により、フレームレートに影響を与えることなくフレーム全体にわたって均一にライン複雑度を算出することができる。

尚、上記した実施形態では、画像全体を複数のラインに分割して各ライン毎に複雑度を算出したが、画像全体を更に複数の矩形領域に分割し、各矩形領域毎に、該矩形領域内の画像データに対して上述した手法により複雑度を算出するようにしてもよい。このようにすれば処理速度は多少遅くなるが、ＡＦ領域の設定精度を高めることができる。

図７は、本実施形態におけるＡＦ領域の設定処理について説明するためのフローチャートである。まず、例えば図４に示すようなライン複雑度の順位情報表を参照してライン度複雑度が上位のものから所定数のポイントを抽出する（ステップＳ２０）。次に、該抽出されたポイントを含む領域をＡＦ対象領域に設定する（ステップＳ２１）。

図８は、本設定処理により設定された３つのＡＦ領域１〜３を示している。

上記の手法は例えば、文字サイズの異なる文字などを含む文書画像を撮影する場合に好適する。すなわち、文字サイズの小さい文字が存在すると考えられる複雑度の高い部分を優先的にＡＦ領域に設定して焦点を合わせるようにすれば、異なる文字サイズで文字が印刷された文書を撮影した場合であってもサイズの小さい文字を的確に検出して焦点を合わせることが可能になり、読み取り不可能になって失われる情報をより少なく抑えることができる。

ここで、被写体または被写体画像における複雑度の高い部分とは、単位面積当りの情報量がより大きい部分であり、空間的な色変化が規則的ではなくより不規則に変化している部分である。つまり、ただ単に多くの色を含むからといって必ずしも情報量が大きいとは限らず、例えば、グラデーションのように空間的に滑らかに色が変化している場合には情報量は低くなり、白地に黒の文字で書かれた文書であっても、細かい文字が緻密に並んでいるような場合には、単位面積当たりの黒から白または白から黒への変化の回数が多く情報量も多くなる。また、ただ単に色変化が急峻であるからといって必ずしも色変化が不規則であるとは限らず、例えば、文字の輪郭部において、ピントが甘いために白から黒へと滑らかに色が変化する場合と、ピントが正確に合っているために白から黒へと急峻に色が変化する場合とでは、色変化の不規則さの程度はほぼ同等である。

また、被写体または被写体画像における繊細度の高い部分とは、色変化が急峻でよりシャープな部分であり、例えば、単位距離当たりのコントラスト変化の大きい部分である。上記複雑度がピントの影響をあまり受けることなく判定することができる情報であったのに対して、繊細度の判定においてはピントの影響を大きく受ける。

複雑度の高い部分と低い部分を含む被写体を撮影する場合、複雑度の低い部分に関しては多少ピントが甘くとも失われる情報量は少ないが、複雑度の高い部分に関してはピントが甘くなる程失われる情報量が多くなる。したがって、被写体の細部まで詳細に確認可能な撮影画像を得ようとした場合には、より複雑度の高い部分を優先してピントを合わせる必要がある。

図９は、上記の方法により求めたＡＦ領域を用いて、撮影待機中における被写体の繊細度判定処理の手順を説明するためのフローチャートである。まず、上記の「ＡＦ領域設定処理」により設定された、被写体における複雑度が高い部分各ＡＦ対象領域において、被写体に追尾して連続的に合焦動作を行うコンティニュアスＡＦによって順次得られるコントラスト値のうち最大のコントラスト値を求めて記憶あるいは更新する（ステップＳ３０）。

尚、コンティニュアスＡＦにおいて複数のＡＦ領域の中でどのＡＦ領域で測定された被写体距離にピントを合わせるかは適宜設定することができ、例えば、最も近い被写体にピントを合わせたり、全ての被写体の中間にピントを合わせてもよい。次に、記憶された各ＡＦ対象領域における最大コントラスト値の平均値を求め、該平均値を被写体の繊細度として記憶あるいは更新する（ステップＳ３１）。

次に、撮影が終了か否かを判断し（ステップＳ３２）、ＮＯの場合にはステップＳ３０に戻ってそれ以降の処理を行い、ＹＥＳと判断されたときに撮影を終了する。

以下に、被写体の複雑度／繊細度に基づいて撮影記録時に用いられる撮影パラメータがどのように決定されるかについて説明する。まず図１０を参照して第１の実施形態を説明する。まず、複雑度／繊細度算出部１１０から被写体の複雑度あるいは繊細度に関する情報を取得する（ステップＳ１００）。次に、撮影者が解像度／サイズ入力部１１１を介して入力した画像解像度あるいは画像サイズに関する情報を取得する（ステップＳ１０１）。次に、撮影記録品質判定部１１２において、取得した被写体の複雑度あるいは繊細度と、画像解像度あるいは画像サイズとから、図１３に示すようなテーブルを参照して、撮影画像の細部確認性に関して要求される撮影記録品質を判定する（ステップＳ１０２）。なお、撮影記録品質判定部１１２は、被写体の複雑度あるいは繊細度に関する情報のみに基づいて当該撮影記録品質を判定することも可能である。

次に、撮影者が操作性入力部１１５を介して指定した撮影時の操作性の度合いに関する情報を取得する（ステップＳ１０３）。次に、撮影記録条件決定部１１７において、ステップＳ１０２で判定された撮影記録品質と、操作性入力部１１５を介して指定された撮影時の操作性の度合いとから、図１４に示すようなテーブルを参照して、オートフォーカス時の互いに相反するパラメータである速度と精度の比率を決定する（ステップＳ１０４）。例えば、要求される撮影時の操作性が早く（例えば指数９）、細部確認性に関して要求される撮影記録品質が低い（例えば指数２）ならば、精度に比べて速度を重視した比率（８：２）が選択される。

次に、図１１のフローチャートを参照して第２の実施形態を説明する。撮影記録品質判定部１１２において、第１の例と同様の方法により、撮影画像の細部確認性に関して要求される撮影記録品質を判定する（ステップＳ１００〜Ｓ１０２）。

次に、撮影者が撮影記録品質入力部１１３を介して指定した撮影画像の色再現性やノイズに関して要求される撮影記録品質に関する情報を取得する（ステップＳ１０５）。次に、撮影記録条件決定部１１７において、ステップＳ１０２で判定された撮影記録品質と、撮影記録品質入力部１１３を介して指定された当該撮影記録品質とに基づいて、図１５に示すようなテーブルを参照して、露出設定時の互いに相反するパラメータである露光時間と感度の比率を決定する（ステップＳ１０６）。例えば、色再現性やノイズに関して要求される撮影記録品質が高く（例えば指数９）、細部確認性に関して要求される撮影記録品質が低い（例えば指数１）ならば、感度に比べて露光時間を重視した比率（９：１）が選択される。

次に、図１２のフローチャートを参照して第３の実施形態を説明する。撮影記録品質判定部１１２において、第１の例と同様の方法により、撮影画像の細部確認性に関して要求される撮影記録品質を判定する（ステップＳ１００〜Ｓ１０２）。

次に、残量取得部１１６からメモリ残量に関する情報を取得する（ステップＳ１０７）。次に、撮影記録条件決定部１１７において、ステップＳ１０２で判定された撮影記録品質と、残量取得部１１６から取得したメモリ残量とに基づいて、図１６に示すようなテーブルを参照して、撮影画像を記録する際の解像度（圧縮率）を決定する（ステップＳ１０８）。例えば、メモリ残量が十分（９０％）であり、細部確認性に関して要求される撮影記録品質が高い（指数９）ならば、最高解像度が選択される。

なお、上記した撮影パラメータ以外のパラメータについても予め用意した１つまたは複数のテーブルを参照することにより決定することができる。

上記した実施形態によれば、被写体の複雑度や繊細度に関する情報を有効に利用して、撮影記録後の修正が困難なボケやブレなどの撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを適切に設定することができる。更に、不必要に撮影記録品質を高くすることにより、例えば、ボケやブレ以外の撮影記録状態や、撮影時の操作性や、撮影記録が可能な残り枚数などが無条件に犠牲になってしまうことがなくなる。

本発明が適用されるデジタルカメラ等のカメラ装置１の構成を示すブロック図である。 被写体の撮影から撮影画像の鑑賞までに使用されるカメラ装置の機能ブロック図である。 図２の複雑度／繊細度算出部１１０における被写体の複雑度算出処理の手順を説明するための図である。 撮影指示の待機中におけるスルー画像の一例を示す図である。 撮影フレームのラインｍ＝２４０における画素値の変化を示す図である。 ライン複雑度の順位情報の一例を示すテーブルである。 本実施形態におけるＡＦ領域の設定処理について説明するためのフローチャートである。 本実施形態の設定処理により設定された３つのＡＦ領域１〜３を示す図である。 撮影待機中における被写体の繊細度判定処理の手順を説明するためのフローチャートである。 被写体の複雑度／繊細度に基づいて撮影記録時に用いられる撮影パラメータを決定する第１の実施形態を説明するための図である。 被写体の複雑度／繊細度に基づいて撮影記録時に用いられる撮影パラメータを決定する第２の実施形態を説明するための図である。 被写体の複雑度／繊細度に基づいて撮影記録時に用いられる撮影パラメータを決定する第３の実施形態を説明するための図である。 撮影画像の細部確認性に関して要求される撮影記録品質を判定するためのテーブルである。 オートフォーカス時の速度と精度の比率を決定するためのテーブルである。 露出設定時の露光時間と感度の比率を決定するためのテーブルである。 撮影画像を記録する際の解像度（圧縮率）を決定するためのテーブルである。

符号の説明

１…カメラ装置、
２１…ＤＲＡＭ、
２５…制御部、
２９…表示部、
３７…キー入力部。

１１０…複雑度／繊細度算出部、
１１１…解像度／サイズ入力部、
１１２…撮影記録品質判定部、
１１３…撮影記録品質入力部、
１１４…明るさ／色合い測定部、
１１５…操作性入力部、
１１６…残量情報取得部、
１１７…撮影記録条件決定部、
１１８…撮影画像の明るさや色合いに影響を与える撮影パラメータ、
１１９…撮影画像のノイズに影響を与える撮影パラメータ１１９、
１２０…撮像画像のボケやブレに影響を与える撮影パラメータ、
１２１…撮影時の操作性に影響を与える撮影パラメータ、
１２２…撮影画像を記録する際の解像度や圧縮率、
１２３…撮影記録部。

Claims (16)

1. 撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出手段と、
   少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定手段と、
   前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定手段と、
   撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録手段と、
   を具備することを特徴とするカメラ装置。
2. 撮影記録前の段階で、撮影者から入力される撮影情報を取得する手段を含み、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、前記撮影者によって入力される撮影情報に対応する撮影パラメータを撮影記録条件として決定することを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
3. 前記撮影者によって入力される撮影情報は、要求される撮影時の操作性に関する情報であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、オートフォーカス時の速度と精度とを撮影パラメータとして決定することを特徴とする請求項２記載のカメラ装置。
4. 前記撮影者によって入力される撮影情報は、記録画像の色再現性及びノイズに関して要求される撮影記録品質であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影時の露光時間と感度とを撮影パラメータとして決定することを特徴とする請求項２記載のカメラ装置。
5. 撮影記録前の段階で、カメラの状態に関する情報を取得する手段を含み、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に応じて、前記取得したカメラの状態に対応する撮影パラメータを撮影記録条件として決定することを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
6. 前記カメラの状態はメモリ残量であり、前記決定手段は、前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影画像を記録する際の解像度を撮影パラメータとして決定することを特徴とする請求項５記載のカメラ装置。
7. 前記判定手段は、前記算出された被写体の複雑度または繊細度と、撮影者により指定された鑑賞時の解像度またはサイズとに基づいて、要求される撮影記録品質を判定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のカメラ装置。
8. 撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて、被写体の複雑度または繊細度を示す第１の評価値を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された前記第１の評価値を少なくとも含む情報に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定された前記要求される撮影記録品質に基づいて、撮影画像のボケまたはブレに対して所定の影響を与える第１の撮影パラメータを少なくとも含む撮影記録条件を決定する決定手段と、
   撮影指示がなされた際に、前記決定手段により決定された前記撮影記録条件による撮影記録を行う撮影記録手段と、
   を具備したことを特徴とするカメラ装置。
9. 前記決定手段は、被写体の複雑度または繊細度が高くなるほど撮影画像のボケまたはブレがより少なくなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定することを特徴とする請求項８記載のカメラ装置。
10. 前記判定手段は、前記第１の評価値に加え、撮影記録前の段階で撮影者により指定された鑑賞時の画像解像度または画像サイズに基づいて、前記要求される撮影記録品質を判定することを特徴とする請求項８記載のカメラ装置。
11. 前記決定手段は、前記要求される撮影記録品質に加え、撮影記録前の段階で撮影者により指定された操作性の度合い、または電池残量、またはメモリ残量に基づいて前記撮影記録条件を決定する請求項８記載のカメラ装置。
12. 前記決定手段は、前記要求される撮影記録品質に基づいて、撮影画像を記録する際の解像度または圧縮率を含む撮影記録条件を決定する請求項８記載のカメラ装置。
13. 前記第１の撮影パラメータは、オートフォーカス時の精度又は速度を指定する撮影パラメータであり、
    前記決定手段は、被写体の複雑度または精細度が高くなるほどオートフォーカス時の精度が高く又は速度が遅くなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定する請求項９記載のカメラ装置。
14. 前記第１の撮影パラメータは、露光時間と感度を指定する撮影パラメータであり、
    前記決定手段は、被写体の複雑度または繊細度が高くなるほど露光時間が短くかつ感度が高くなるように前記第１の撮影パラメータの設定値を決定することを特徴とする請求項９記載のカメラ装置。
15. 撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出ステップと、
    少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定ステップと、
    前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定ステップと、
    撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録ステップと、
    を具備することを特徴とする撮影方法。
16. コンピュータに、
    撮影指示の待機中において、撮像素子から得られた複数の画素データに基づいて被写体の複雑度または繊細度を算出する算出ステップと、
    少なくとも前記算出された被写体の複雑度または繊細度に基づいて、要求される撮影記録品質を判定する判定ステップと、
    前記判定された撮影記録品質に基づいて、撮影記録後の修正が困難な撮影記録品質に影響を与える撮影パラメータを含む撮影記録条件を決定する決定ステップと、
    撮影者により撮影指示がなされた際に、前記決定された撮影記録条件により撮影記録を行う撮影記録ステップと、を実行させるための撮影プログラム。

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