JP2006319901A - Electronic camera and image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被写界を撮像して画像を生成する電子カメラ、および処理対象の画像に対して画像処理を施すための画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to an electronic camera that captures an object scene and generates an image, and an image processing program for performing image processing on an image to be processed.
従来より、電子カメラでは、被写界の輝度を測光素子などにより検出し、その結果に基づいて撮影時の露出、絞りなどの条件を決定している。そして、決定した条件を実現するように電子カメラの各部が制御される。ところが、このような制御は誤差を生じることがあり、決定した条件どおりに制御されないことがある。
条件どおりに制御されないと、適正な露出の画像が得られない。
Conventionally, in an electronic camera, the luminance of the object scene is detected by a photometric element or the like, and conditions such as exposure and aperture at the time of shooting are determined based on the result. And each part of an electronic camera is controlled so that the determined conditions are implement | achieved. However, such control may cause an error and may not be controlled according to the determined condition.
If it is not controlled according to the conditions, an image with proper exposure cannot be obtained.
特許文献1の発明では、このような問題を解決するために、撮像された画像のうち、測光領域に対応する部分の輝度値と、所定の目標輝度値との比に基づいて、画像を補正している。
しかし、前述した方法では、撮像により生成された画像に飽和レベルに達している部分がある場合には、その部分の正確な輝度が不明なため、正確な補正値を求めることができない。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、撮像により生成された画像に飽和レベルに達している部分がある場合でも、適正な露出の画像を得るための補正を可能とする電子カメラおよび画像処理プログラムを提供することを目的とする。
However, in the above-described method, when there is a portion that has reached a saturation level in an image generated by imaging, an accurate correction value cannot be obtained because the exact luminance of that portion is unknown.
The present invention has been made in view of the above problems, and an electronic camera that enables correction to obtain an image with an appropriate exposure even when an image generated by imaging has a portion reaching a saturation level. An object of the present invention is to provide an image processing program.
本発明の電子カメラは、被写界を測光する測光部と、前記測光部による測光値に基づいて露出量を決定して前記被写界を撮像し、画像を生成する撮像部と、前記撮像部により生成された前記画像のうち前記被写界の所定領域に対応する部分の画像出力値と前記所定領域の目標画像出力値との比、および、前記測光部により検出された前記露出量を決定した測光値と前記所定領域の最大輝度値との差に基づいて、前記画像を補正する際に用いる補正値を算出する演算部と、前記演算部により演算された前記補正値に基づいて前記画像を補正する補正部とを備える。 An electronic camera according to the present invention includes a photometric unit that performs photometry of an object scene, an imaging unit that determines an exposure amount based on a photometric value obtained by the photometric unit, images the object field, and generates an image, and the imaging A ratio between an image output value of a portion corresponding to a predetermined area of the object scene and a target image output value of the predetermined area, and the exposure amount detected by the photometry section. Based on the difference between the determined photometric value and the maximum luminance value of the predetermined area, a calculation unit for calculating a correction value used when correcting the image, and the correction value calculated by the calculation unit based on the correction value. A correction unit that corrects the image.
なお、好ましくは、前記演算部は、前記露出量を決定した測光値と前記最大輝度値との差が大きいほど、前記補正部による補正の度合いが小さくなるように前記補正値を算出するようにしても良い。
また、本発明の画像処理プログラムは、処理対象の画像とともに、前記画像の部分領域の情報と、前記画像が撮像された際の被写界の測光値を取得する取得手順と、前記処理対象の画像のうち前記部分領域の画像出力値と、前記部分領域の目標画像出力値との比、および、前記測光値のうち、前記画像の撮像時の露出量を決定するための測光値と、前記部分領域に対応する部分の最大輝度値との差に基づいて、前記画像を補正する際に用いる補正値を算出する演算手順と、前記演算手順で算出された前記補正値に基づいて、前記処理対象の画像を補正する補正手順とをコンピュータに実行させる。
Preferably, the calculation unit calculates the correction value such that the degree of correction by the correction unit decreases as the difference between the photometric value for determining the exposure amount and the maximum luminance value increases. May be.
In addition, the image processing program of the present invention includes an image to be processed, information on a partial area of the image, an acquisition procedure for obtaining a photometric value of the object scene when the image is captured, The ratio between the image output value of the partial area of the image and the target image output value of the partial area, and among the photometric values, a photometric value for determining an exposure amount at the time of capturing the image, A calculation procedure for calculating a correction value used when correcting the image based on a difference from a maximum luminance value of a portion corresponding to the partial region, and the processing based on the correction value calculated in the calculation procedure And causing the computer to execute a correction procedure for correcting the target image.
なお、好ましくは、前記演算手順では、前記露出量を決定するための測光値と前記最大輝度値との差が大きいほど、補正の度合いが小さくなるように前記補正値を算出するようにしても良い。 Preferably, in the calculation procedure, the correction value is calculated so that the degree of correction decreases as the difference between the photometric value for determining the exposure amount and the maximum luminance value increases. good.
本発明の電子カメラおよび画像処理装置によれば、撮像により生成された画像に飽和レベルに達している部分がある場合でも、適正な露出の画像を得るための補正を可能とすることができる。 According to the electronic camera and the image processing apparatus of the present invention, it is possible to perform correction for obtaining an image with appropriate exposure even when an image generated by imaging includes a portion that has reached a saturation level.
《第1実施形態》
以下、図面を用いて本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の電子カメラ100の概略構成図である。
電子カメラ100は、カメラ本体101、撮影レンズ102からなる。撮影レンズ102は、カメラ本体101に対し着脱可能であり、内部にレンズ1および開口絞り2を備える。なお、カメラ本体101は、撮影レンズ102以外の撮影レンズも着脱可能である。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electronic camera 100 according to the first embodiment.
The electronic camera 100 includes a camera body 101 and a photographing lens 102. The taking lens 102 is detachable from the camera body 101 and includes a
カメラ本体101は、一眼レフレックスカメラであり、クイックリターンミラー3、拡散スクリーン(焦点板)4、コンデンサレンズ5、ペンタプリズム6、接眼レンズ7、測光用プリズム8、測光用レンズ9、測光素子10、シャッタ11、撮像素子12を備える。
非撮影時、すなわち撮影を行わない場合には、クイックリターンミラー3は、図1に示すように、光軸に対して45°の角度に配置される。そして、撮影レンズ102がカメラ本体101に装着された状態で、レンズ1および開口絞り2を通過した光束は、クイックリターンミラー3で反射され、拡散スクリーン4、コンデンサレンズ5、ペンタプリズム6を介して接眼レンズ7に導かれる。また、拡散スクリーン4によって拡散された光束の一部は、コンデンサレンズ5、ペンタプリズム6、測光用プリズム8、測光用レンズ9を介して測光素子10に導かれる。
The camera body 101 is a single-lens reflex camera, and includes a
When not photographing, that is, when photographing is not performed, the
一方、撮影時には、クイックリターンミラー3が、破線で示す位置に待避してシャッタ11が開放し、撮影レンズ102からの光束は撮像素子12に導かれる。撮像素子12は、例えばCCD(Charge Coupled Device)などの感度が可変である受光素子である。
図2は、電子カメラ100の機能ブロック図である。
電子カメラ100は、測光部13、演算部14、制御部15、操作部16、撮像部17、画像補正部18、メモリ部19を備える。
On the other hand, at the time of photographing, the
FIG. 2 is a functional block diagram of the electronic camera 100.
The electronic camera 100 includes a
測光部13は、図1の測光用プリズム8、測光用レンズ9、測光素子10を備え、被写界の輝度を検出して演算部14に出力する。演算部14は、測光部13および後述する撮像部17からの出力に基づいて、各部を制御するためのパラメータなどを算出し(詳細は後述する)、測光部13、制御部15および画像補正部18に演算結果を出力する。また、演算部14は、補正対象の画像にダイナミックレンジ(飽和レベル)に達した画像データがあるか否かの判定も行う(詳細は後述する)。
The
また、制御部15は、演算部14の演算結果に応じて、開口絞り2、クイックリターンミラー3、シャッタ11をそれぞれ駆動する。操作部16は、不図示のレリーズボタンやユーザによる露出補正値の設定(詳細は後述する)のための設定ボタン(露出補正ボタンや露出値を固定するためのAEロックボタンなど)などを備え、操作部16の出力は演算部14に接続される。
Further, the
また、撮像部17は、図1の撮像素子12を備え、撮影レンズ102を介した被写界を撮像し、画像データを画像補正部18に出力する。また、撮像部17は、撮像により得た画像データを、演算部14にも出力する。画像補正部18は、演算部14の演算結果に応じて、撮像部17から出力された画像データを補正し(詳細は後述する)、メモリ部19に出力する。
Further, the
メモリ部19は、メモリカード(カード状のリムーバブルメモリ)などの記録媒体であり、画像補正部18により補正された画像データを記録する。なお、メモリ部19は、内蔵メモリであっても良い。
ところで、測光部13に含まれる測光素子10は、SPD(Silicon Photo Diode)やCCDなどの受光素子であり、図3に示す分割測光センサである。測光素子10は、被写界の略全面を25個の領域に分割して測光し、それぞれの領域の輝度値BV(1)〜BV(25)を検出する。電子カメラ100は、このような測光素子10を用いた測光に関して、3つの測光モードを有する。3つの測光モードとは、中央部分測光モード、スポット測光モード、多分割測光モードである。これらの測光モードは、操作部16を介して、ユーザにより設定される。
The
Incidentally, the
以上説明した構成の電子カメラ100の撮影時の動作について、図4に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図4のフローチャートの一連の動作は、不図示のレリーズボタンが半押し(半分まで押圧されること)された場合に開始される。
ユーザにより、不図示のレリーズボタンが半押しされると、ステップS1において、電子カメラ100は、測光部13の測光素子10の電源をONし、所定の初期化動作を行う。
The operation at the time of shooting of the electronic camera 100 having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The series of operations in the flowchart of FIG. 4 is started when a release button (not shown) is half-pressed (pressed halfway).
When the release button (not shown) is half-pressed by the user, in step S1, the electronic camera 100 turns on the power of the
ステップS2において、測光部13の測光素子10は、測光用プリズム8、測光用レンズ9を介して被写界を測光し、輝度を検出する。このとき、測光部13は、ユーザにより設定された測光モードに対応する領域および後述する補正参照領域の測光を行う。
ユーザにより、中央部分測光モードが設定された場合、測光部13の測光素子10は、図3のほぼ中央に当たる領域1〜9を測光対象とし、輝度値BV(1)〜BV(9)を検出する。また、ユーザにより、スポット測光モードが設定された場合、測光部13は、図3の中心のスポット領域5を測光対象とし、輝度値BV(5)を検出する。さらに、ユーザにより、多分割測光モードが設定された場合、測光部13の測光素子10は、図3の全面の領域1〜25を測光対象とし、輝度値BV(1)〜BV(25)を検出する。
In step S <b> 2, the
When the central partial metering mode is set by the user, the
さらに、測光部13の測光素子10は、前述した補正参照領域として、図3の領域1〜9、13、14、17、18、21、22を測光対象とし、輝度値BV(1)〜BV(9)、BV(13)、BV(14)、BV(17)、BV(18)、BV(21)、BV(22)を検出する。なお、各測光モードが設定された場合に、それぞれどの領域を測光対象とするか、および補正参照領域をどの領域にするかはこの例に限定されない。
Further, the
ステップS3において、演算部14は、測光部13により測光モードに応じて検出された輝度値およびユーザによって操作部16に設定された露出補正値やブラケティング値に基づいて、露出制御輝度値BVexpを算出する。
つまり、ユーザにより中央部分測光モードが設定された場合、演算部14は、輝度値BV(1)〜BV(9)に基づいて、中央部分測光モードにおける露出制御輝度値BVcwを算出する。また、スポット測光モードが設定された場合、演算部14は、輝度値BV(5)に基づいて、スポット測光モードにおける露出制御輝度値BVspを算出する。さらに、多分割測光モードが設定された場合、演算部14は、輝度値BV(1)〜BV(25)に基づいて、多分割測光モードにおける露出制御輝度値BVaを算出する。すなわち、ユーザにより、中央部分測光モードが設定された場合は、露出制御輝度値BVexp=BVcw−(BVec+BVbkt)となり、スポット測光モードが設定された場合は、露出制御輝度値BVexp=BVsp−(BVec+BVbkt)となり、多分割測光モードが設定された場合は、露出制御輝度値BVexp=BVa−(BVec+BVbkt)となる。
In step S <b> 3, the
That is, when the central partial photometry mode is set by the user, the
なお、BVecは、操作部16を介してユーザにより設定された手動露出補正値である。ユーザは、この手動露出補正値BVecを例えば+1、−2のように設定することにより、明るめ、暗めなど、適正な露出から意図してずらした露出補正を行うことができる。また、BVbktは、操作部16を介してユーザにより設定されたブラケティング値である。ユーザは、このブラケティング値BVbktを、例えば「1刻みに3枚」と設定して連写を実行することにより、1回の撮影について、「適正」、「所定量暗め」、「所定量明るめ」と段階的に露出を変えて撮影を行うことができる。
BVec is a manual exposure correction value set by the user via the
これらの露出制御輝度値(BVcw,BVsp,BVa)の具体的な算出方法については、例えば、特開平9−281543号公報や特開平11−12556号公報に開示される方法と同様に行われるので、詳細な説明を省略する。
ステップS4において、演算部14は、測光部13により検出された補正参照領域の平均輝度値である補正参照領域輝度値BVrefを算出する。
The specific calculation method of these exposure control luminance values (BVcw, BVsp, BVa) is the same as the method disclosed in, for example, JP-A-9-281543 and JP-A-11-12556. Detailed description will be omitted.
In step S4, the
そして、ステップS5において、演算部14は、露出制御パラメータを算出する。露出制御パラメータとは、シャッタ速度、絞り値および撮像素子12の感度を指す。演算部14は、ステップS3で算出した露出制御輝度値BVexpに基づいて露出制御パラメータを算出する。演算部14には、露出制御輝度値BVexpに基づいてシャッタ速度、絞り値および撮像素子12の感度を算出するための演算式が予め用意されている。そして、演算部14は、算出したシャッタ速度、絞り値および撮像素子12の感度を、露出制御パラメータとして、制御部15に出力する。
In step S5, the
ステップS6において、演算部14は、ユーザにより不図示のレリーズボタンが全押し(完全に押圧されること)されたか否かを判定し、全押しされていない場合にはステップS7に進み、全押しされた場合にはステップS11に進む。
ユーザにより不図示のレリーズボタンが全押しされていない場合、ステップS7において、演算部14は、測光部制御パラメータを算出する。
In step S6, the
When the release button (not shown) is not fully pressed by the user, in step S7, the
測光部制御パラメータとは、測光部13における測光条件のことであり、測光部13の測光素子10がSPDの場合にはアンプゲイン、CCDの場合にはアンプゲインおよび蓄積時間を指す。演算部14は、測光部制御パラメータを算出すると、算出した測光部制御パラメータを測光部13に出力する。
ステップS7において、演算部14は、ステップS2の測光結果に基づいて、次の測光における測光条件を決定する。そのため、測光部13は、より状況に即した最適な測光を行うことができる。
The photometric unit control parameter is a photometric condition in the
In step S7, the
ステップS8において、演算部14は、ユーザにより操作部16の不図示のAEロックボタンがONに設定されているか否かを判定し、ONに設定されている場合にはステップS9に進む。一方、AEロックボタンがONに設定されていない場合には、ステップS2に戻り、ステップS2以降の処理を再び行う。
ユーザにより不図示のAEロックボタンがONに設定されている場合、ステップS9において、測光部13の測光素子10は、ステップS2と同様に被写界を測光し、輝度を検出する。ただし、ステップS9においては、測光部13の測光素子10は、前述した補正参照領域を測光対象とし、輝度値BV(1)〜BV(9)、BV(13)、BV(14)、BV(17)、BV(18)、BV(21)、BV(22)を検出する。
In step S8, the
When the AE lock button (not shown) is set to ON by the user, in step S9, the
そして、ステップS10において、演算部14は、ステップS4と同様に、測光部13により検出された補正参照領域の輝度値に基づいて、補正参照領域輝度値BVrefを算出する。そして、補正参照領域輝度値BVrefを算出すると、ステップS6に戻り、ステップS6以降の処理を再び行う。
電子カメラ100は、ユーザにより不図示のAEロックボタンがONに設定されている場合(ステップS8YES)には、レリーズボタンが全押しされる(ステップS6YES)まで、補正参照領域の測光と補正参照領域輝度値BVrefの算出と測光部制御パラメータの算出とを繰り返す。また、ユーザにより不図示のAEロックボタンがONに設定されていない場合(ステップS8NO)には、レリーズボタンが全押しされる(ステップS6YES)まで、測光と露出制御輝度値BVexpの算出と補正参照領域輝度値BVrefの算出と露出制御パラメータの算出と測光部制御パラメータの算出とを繰り返す。そして、ユーザにより不図示のレリーズボタンが全押しされると、ステップS11に進む。
In step S10, the
When the AE lock button (not shown) is set to ON by the user (YES in step S8), the electronic camera 100 performs photometry and correction reference area in the correction reference area until the release button is fully pressed (YES in step S6). The calculation of the luminance value BVref and the calculation of the photometry unit control parameter are repeated. If the AE lock button (not shown) is not set to ON by the user (NO in step S8), refer to the calculation and correction of photometry and exposure control brightness value BVexp until the release button is fully pressed (YES in step S6). The calculation of the area luminance value BVref, the calculation of the exposure control parameter, and the calculation of the photometry unit control parameter are repeated. When the release button (not shown) is fully pressed by the user, the process proceeds to step S11.
ユーザにより不図示のレリーズボタンが全押しされた場合、ステップS11において、制御部15および撮像部17は、被写界の撮像を行う。
制御部15は、演算部14によって算出されたシャッタ速度、絞り値および撮像素子12の感度に基づいて、開口絞り2、シャッタ11、クイックリターンミラー3、撮像部17を制御し、撮像部17は、被写界を撮像する。
When a release button (not shown) is fully pressed by the user, in step S11, the
The
ここで、制御部15による開口絞り2およびシャッタ11の制御には、誤差が生じていると考えられる。そのため、この誤差を改善するために、ステップS12において、演算部14および画像補正部18は、後述するデジタルゲイン処理を行う。
図5は、撮像部17の撮像素子12を示す図である。図5の一つ一つのマスは、撮像素子12の画素に対応する。そして、各画素から赤成分(R成分)、緑成分(G成分)、青成分(B成分)の画像データを画像補正部18へ出力する。
Here, it is considered that an error has occurred in the control of the
FIG. 5 is a diagram illustrating the
まず、演算部14は、各画素の輝度値Yを、次式を用いて求める。
Y[i,j]=Kr×Dr[i,j]+Kg×Dg[i,j]+Kb×Db[i,j]・・・(式1)
式1において、i,jは画素番号を示し、DrはR成分の画像データ、DgはG成分の画像データ、DbはB成分の画像データを示す。また、Kr,Kg,Kbは画像データから輝度値を求めるための所定の係数である。
First, the
Y [i, j] = Kr * Dr [i, j] + Kg * Dg [i, j] + Kb * Db [i, j] (Equation 1)
In
次に、演算部14は、目標輝度出力補正係数HTを、次式を用いて求める。
HT=2^(BVref−BVexp)・・・(式2)
次に、演算部14は、撮影時目標値TgYを、次式を用いて求める。
TgY=TgS×HT・・・(式3)
式3において、撮影時目標値TgYは、制御部15による開口絞り2およびシャッタ11の制御誤差がない場合に撮像部17により出力される画像データのうち、測光部13の補正参照領域に対応する部分の画像データの平均輝度出力に相当する。また、TgSは、一様にグレー(中間調)の被写体を予め撮像し、この撮像により得られる画像データが好ましいグレーになる(中間調として再現される)ように予め定められた基準目標値である。また、電子カメラ100は、このグレーな被写体を、制御誤差がなく、かつ、手動露出補正値BVec=0、かつ、ブラケティング値BVbkt=0、かつ、補正参照領域輝度値BVrefに基づいて算出した露出制御パラメータ(露出制御パラメータについては後述する)の条件下で撮像した場合の、本発明によるデジタルゲイン補正を行わない撮像素子出力が基準目標値TgSになるように調整されている。
Next, the calculating
HT = 2 ^ (BVref−BVexp) (Formula 2)
Next, the calculating
TgY = TgS × HT (Formula 3)
In
さらに、演算部14は、露出誤差量ExpErrを、次式を用いて求める。
ExpErr=TgY/AveYref・・・(式4)
式4において、AveYrefは、撮像部17により出力された画像データのうち、測光部13の補正参照領域に対応する部分の画像データの平均輝度出力であり、次式を用いて求める。
Furthermore, the calculating
ExpErr = TgY / AveYref (Formula 4)
In
AveYref=(ΣY[i,j])/[(x2−x1+1)×(y2−y1+1)]・・・(式5)
ただし、式5において、i=x1〜x2であり、j=y1〜y2である。i=x1〜x2、j=y1〜y2の部分は、撮像部17により出力された画像データのうち、補正参照領域(図3領域1〜9、13、14、17、18、21、22)に略対応する部分であり、式5により、この部分の画像データの輝度出力の平均が算出される。
AveYref = (ΣY [i, j]) / [(x2−x1 + 1) × (y2−y1 + 1)] (Formula 5)
However, in
次に、演算部14は、デジタルゲイン補正係数CTを、次式を用いて求める。
CT=[(ExpErr−1)×AP+1]・・・(式6)
式6において、APは補正寄与率を示し、0〜1の値を取る(詳細は後述する)。
そして、演算部14は、次式を用いて、撮像部17から出力された画像データを補正する。
Next, the calculating
CT = [(ExpErr−1) × AP + 1] (Formula 6)
In
And the calculating
DA=DB×CT・・・(式7)
式7において、DAは補正後の画像データを示し、DBは撮像部17から出力された(補正前の)画像データを示す。
補正寄与率APが0より大きい場合に式7を用いて補正を行うと、露出誤差量ExpErrが1よりも大きい、つまりデジタルゲイン補正係数CTが1よりも大きい場合には、画像全体を明るくする方向(画像における出力レベルを増大させる方向)に補正することができる。一方、露出誤差量ExpErrが1よりも小さい、つまりデジタルゲイン補正係数CTが1よりも小さい場合には、画像全体を暗くする方向(画像における出力レベルを低減する方向)に補正することができる。
DA = DB × CT (Expression 7)
In
When the correction contribution rate AP is larger than 0 and correction is performed using
ただし、デジタルゲイン補正係数CTがあまりに大きいと、補正前の画像データDBに含まれるノイズ成分も増幅させてしまうので、結果として補正後の画像はノイズの目立つ画像になってしまう。したがって、デジタルゲイン補正係数CTに対して制限値αを設けて、デジタルゲイン補正係数CT≦αとしても良い。なお、制限値αは、ノイズを許容可能なデジタルゲイン値であり、予め実験等で求める。 However, if the digital gain correction coefficient CT is too large, the noise component included in the image data DB before correction is also amplified, and as a result, the image after correction becomes an image with noticeable noise. Accordingly, a limit value α may be provided for the digital gain correction coefficient CT so that the digital gain correction coefficient CT ≦ α. The limit value α is a digital gain value that allows noise, and is obtained in advance through experiments or the like.
また、画像データDr、Dg、Dbがダイナミックレンジに達していた場合に、1より小さい露出誤差量ExpErrに基づいた補正を行うと、補正後の画像に偽色が発生する場合がある。例えば、赤い花を被写体として撮影を行い、露出オーバーのために画像の一部に白飛びが発生した場合、この白飛びの部分に対応する全ての画像データDr、Dg、Dbがダイナミックレンジに達している。そして、この画像データに対して、1より小さい露出誤差量ExpErrに基づく補正(すなわち、画像における出力レベルを低減する方向の補正)を行うと、補正後の全ての画像データDr、Dg、Dbがダイナミックレンジよりも同じだけ小さい値になる。これはつまりライトグレーに補正されるということであり、赤い花の一部がライトグレーに補正されてしまうことになる。したがって、補正対象の画像にダイナミックレンジに達した画像データがあるか否かを検出して、ダイナミックレンジに達した画像データがあり、かつ、露出誤差量ExpErrが1より小さい場合は、補正寄与率AP=0とする(すなわち補正を禁止する)ようにしても良い。また、単純に、露出誤差量ExpErrが1より小さい場合は補正寄与率AP=0とすることにより、処理を簡略化し、制御部15および演算部14の負荷を軽減するとともに処理時間を短縮するようにしても良い。
Further, when the image data Dr, Dg, Db has reached the dynamic range, if correction based on the exposure error amount ExpErr smaller than 1 is performed, a false color may occur in the corrected image. For example, when a red flower is photographed as a subject and overexposure occurs in part of the image due to overexposure, all the image data Dr, Dg, Db corresponding to the overexposure part reaches the dynamic range. ing. Then, when this image data is corrected based on an exposure error amount ExpErr smaller than 1 (that is, correction in a direction to reduce the output level in the image), all the corrected image data Dr, Dg, Db are obtained. The value is as small as the dynamic range. This means that it is corrected to light gray, and a part of the red flower is corrected to light gray. Therefore, it is detected whether there is image data that has reached the dynamic range in the image to be corrected. If there is image data that has reached the dynamic range and the exposure error amount ExpErr is smaller than 1, the correction contribution rate AP = 0 may be set (that is, correction is prohibited). In addition, when the exposure error amount ExpErr is smaller than 1, the correction contribution ratio AP = 0, thereby simplifying the process, reducing the load on the
さらに、たとえ露出誤差量ExpErrが1よりも大きくても、補正参照領域内にダイナミックレンジに達した画像データがある場合、平均輝度出力AveYrefは、被写体の本来の輝度よりも小さい値になる。したがって、デジタルゲイン補正係数CTは適切な値よりも大きくなってしまう。このような場合は、補正寄与率APを小さくすれば良い。例えば、補正寄与率APを、測光部13によって検出された補正参照領域内の輝度値BV(1)〜BV(9)、BV(13)、BV(14)、BV(17)、BV(18)、BV(21)、BV(22)の最大値と、露出制御輝度値BVexpとの差の関数にすれば良い。そこで、演算部14は、次式を用いて、差dBVを算出する。
Furthermore, even if the exposure error amount ExpErr is larger than 1, if there is image data that has reached the dynamic range in the correction reference area, the average luminance output AveYref becomes a value smaller than the original luminance of the subject. Therefore, the digital gain correction coefficient CT becomes larger than an appropriate value. In such a case, the correction contribution rate AP may be reduced. For example, the correction contribution rate AP is set to the luminance values BV (1) to BV (9), BV (13), BV (14), BV (17), BV (18) in the correction reference area detected by the
dBV=MAX{補正参照領域内の輝度値BV(i)}−BVexp・・・(式8)
そして、式8を用いて算出した差dBV<βである場合は、補正寄与率AP=1とし、dBV≧βである場合は、次式を用いて補正寄与率APを算出する。
AP=1−dBV×γ・・・(式9)
図6に、差dBVと補正寄与率APとの関係を示す。ただし、ここでβとγは正の所定値である。露出制御輝度値BVexpに基づいて、露出制御を行うと、露出制御輝度値BVexpと同じ輝度の無彩色の被写体はグレー(中間調)に表現される。つまり、補正参照領域内の最大輝度値の被写体が露出制御輝度値BVexpよりも明るければ明るいほど、飽和する可能性が高くなるので、差dBVが大きい場合は補正寄与率APを小さくすれば良い。
dBV = MAX {Luminance value BV (i)} in the corrected reference area} −BVexp (Expression 8)
When the difference dBV <β calculated using
AP = 1−dBV × γ (Equation 9)
FIG. 6 shows the relationship between the difference dBV and the correction contribution rate AP. Here, β and γ are positive predetermined values. When exposure control is performed based on the exposure control brightness value BVexp, an achromatic subject having the same brightness as the exposure control brightness value BVexp is expressed in gray (halftone). That is, the brighter the subject having the maximum luminance value in the correction reference area is brighter than the exposure control luminance value BVexp, the higher the possibility of saturation. Therefore, when the difference dBV is large, the correction contribution ratio AP may be reduced.
以上のように撮影状況に応じて補正寄与率APを設定することにより、最適なデジタルゲイン処理を行うことができる。
以上説明したように画像データのデジタルゲイン処理が行われると、ステップS13において、メモリ部19は、画像補正部18によって補正された画像データを記録し、一連の処理を終了する。
As described above, optimal digital gain processing can be performed by setting the correction contribution rate AP in accordance with the shooting situation.
When the digital gain processing of the image data is performed as described above, in step S13, the
以上説明したように、第1実施形態によれば、被写界を測光し、測光結果に基づく測光値に基づいて露出量を決定して前記被写界を撮像し、画像を生成する。そして、撮像により生成された画像のうち被写界の所定領域に対応する部分の画像出力値と所定領域の目標画像出力値との比、および、測光により検出された露出量を決定した測光値と所定領域の最大輝度値との差に基づいて、画像を補正する際に用いる補正値を算出して、その補正値に基づいて画像を補正する。したがって、撮像により生成された画像に飽和レベルに達している部分がある場合でも、適正な露出の画像を得るための補正を可能とすることができる。 As described above, according to the first embodiment, the object scene is photometrically measured, the exposure amount is determined based on the photometric value based on the photometry result, the object scene is imaged, and an image is generated. And the photometric value which determined the ratio of the image output value of the part corresponding to the predetermined area | region of a scene and the target image output value of a predetermined area among the images produced | generated by imaging, and the exposure amount detected by photometry A correction value used when correcting the image is calculated based on the difference between the maximum brightness value of the predetermined area and the image, and the image is corrected based on the correction value. Therefore, even when there is a portion that has reached the saturation level in the image generated by imaging, it is possible to perform correction for obtaining an image with appropriate exposure.
また、第1実施形態によれば、露出量を決定した測光値と前記最大輝度値との差が大きいほど、補正の度合いが小さくなるように補正値を算出する。したがって、撮影状況に応じて、適正な露出の画像を得るための補正を可能とすることができる。
なお、第1実施形態では、固定の基準目標値TgSを用いる例を示したが、例えば、ホワイトバランスのモードなどに応じて、基準目標値TgSを適宜変更するようにしても良い。このように基準目標値TgSを適宜変更することにより、より適切な補正を行うことができる。
Further, according to the first embodiment, the correction value is calculated so that the degree of correction becomes smaller as the difference between the photometric value for which the exposure amount is determined and the maximum luminance value is larger. Therefore, it is possible to make corrections for obtaining an image with appropriate exposure according to the shooting situation.
In the first embodiment, an example in which the fixed reference target value TgS is used has been described. However, for example, the reference target value TgS may be appropriately changed according to a white balance mode or the like. Thus, more appropriate correction can be performed by appropriately changing the reference target value TgS.
また、第1実施形態では、露出制御を電子カメラ100が自動的に行ういわゆる自動露出モードを例に説明を行ったが、ユーザが露出設定を行ういわゆるマニュアル露出モードの場合にも同様に本発明を適用することができる。マニュアル露出モードの場合は、露出制御輝度値BVexpは測光部13によって得られた輝度値BV(1)〜BV(25)に基づいて算出するのではなく、ユーザの選択したシャッタ速度、絞り値および撮像素子12の感度から算出すれば良い。このように露出制御輝度値BVexpを算出することにより、ユーザの意図を反映しつつ、簡単に、適切な明るさの画像を得ることができる。ただし、バルブモードの場合には、事前にシャッタ速度がわからないので、露出制御輝度値BVexpを算出することができない。したがって、補正寄与率AP=0として補正を禁止すれば良い。
In the first embodiment, the automatic exposure mode in which the electronic camera 100 automatically performs exposure control has been described as an example. However, the present invention is similarly applied to a so-called manual exposure mode in which a user performs exposure setting. Can be applied. In the case of the manual exposure mode, the exposure control brightness value BVexp is not calculated based on the brightness values BV (1) to BV (25) obtained by the
《第2実施形態》
以下、図面を用いて本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同様の機能ブロックについては、以下では、第1実施形態と同様の符号を用いて説明を行う。
図7は、第2実施形態のコンピュータ200の機能ブロック図である。
<< Second Embodiment >>
The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, about the functional block similar to 1st Embodiment, it demonstrates using the code | symbol similar to 1st Embodiment below.
FIG. 7 is a functional block diagram of a computer 200 according to the second embodiment.
コンピュータ200は、図7に示すように、画像補正部20、表示部21を備えるとともに、外部からデータなどを受け取り可能な読み出し部22を備える。コンピュータ200には、本発明の画像処理プログラムが予め記録されている。コンピュータ200は、この画像処理プログラムにしたがって、画像の補正を行う。
図7において、コンピュータ200は、外部の電子カメラ300と、読み出し部22を介して接続されている。
As shown in FIG. 7, the computer 200 includes an
In FIG. 7, a computer 200 is connected to an external electronic camera 300 via a
コンピュータ200は、電子カメラ300から、撮像により得られた画像データを取得し、画像補正部20において、図4で説明した手順で画像データを補正して、表示部21に表示する。補正の具体的な方法については第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
ただし、コンピュータ200は、撮像により得られた画像データ(処理対象の画像)とともに、その画像が撮像された際の撮像条件として被写界における測光領域など、第1実施形態の図4で説明した補正と同様の補正ができる撮像条件を取得する。
The computer 200 acquires image data obtained by imaging from the electronic camera 300, corrects the image data in the procedure described with reference to FIG. 4 in the
However, the computer 200 has been described with reference to FIG. 4 of the first embodiment, together with image data (image to be processed) obtained by imaging, and a photometric area in the object scene as an imaging condition when the image is captured. An imaging condition capable of performing correction similar to the correction is acquired.
なお、撮像条件は例えばEXIFなどのファイルフォーマットを用いて、画像データの付帯情報として記録しておいても良い。また、コンピュータ200は、処理対象の画像を電子カメラ300からではなく、メモリカードなどの記録媒体から取得するようにしても良い。
以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
Note that the imaging conditions may be recorded as incidental information of image data using a file format such as EXIF, for example. Further, the computer 200 may acquire an image to be processed not from the electronic camera 300 but from a recording medium such as a memory card.
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
なお、第2実施形態では、第1実施形態の図4のフローチャートと同様の補正を行う例を示したが、図4のフローチャートの各ステップの一部のみをコンピュータ200で行うようにしても良い。 In the second embodiment, an example is shown in which correction similar to that in the flowchart of FIG. 4 of the first embodiment is performed. However, only a part of each step in the flowchart of FIG. .
10,測光素子 12,撮像素子 13,測光部 14,演算部 15,制御部 16,操作部 17,撮像部 18,画像補正部 100・300,電子カメラ 101,カメラ本体 200,コンピュータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記測光部による測光値に基づいて露出量を決定して前記被写界を撮像し、画像を生成する撮像部と、
前記撮像部により生成された前記画像のうち前記被写界の所定領域に対応する部分の画像出力値と前記所定領域の目標画像出力値との比、および、前記測光部により検出された前記露出量を決定した測光値と前記所定領域の最大輝度値との差に基づいて、前記画像を補正する際に用いる補正値を算出する演算部と、
前記演算部により演算された前記補正値に基づいて前記画像を補正する補正部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。 A metering unit for metering the object scene;
An imaging unit that determines an exposure amount based on a photometric value obtained by the photometric unit, images the object scene, and generates an image;
Of the image generated by the imaging unit, a ratio between an image output value of a portion corresponding to a predetermined region of the object scene and a target image output value of the predetermined region, and the exposure detected by the photometric unit A calculation unit that calculates a correction value to be used when correcting the image based on a difference between the photometric value for which the amount is determined and the maximum luminance value of the predetermined area;
An electronic camera comprising: a correction unit that corrects the image based on the correction value calculated by the calculation unit.
前記演算部は、前記露出量を決定した測光値と前記最大輝度値との差が大きいほど、前記補正部による補正の度合いが小さくなるように前記補正値を算出する
ことを特徴とする電子カメラ。 The electronic camera according to claim 1,
The calculation unit calculates the correction value so that the degree of correction by the correction unit decreases as the difference between the photometric value for determining the exposure amount and the maximum luminance value increases. .
前記処理対象の画像のうち前記部分領域の画像出力値と、前記部分領域の目標画像出力値との比、および、前記測光値のうち、前記画像の撮像時の露出量を決定するための測光値と、前記部分領域に対応する部分の最大輝度値との差に基づいて、前記画像を補正する際に用いる補正値を算出する演算手順と、
前記演算手順で算出された前記補正値に基づいて、前記処理対象の画像を補正する補正手順と
をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。 Along with the image to be processed, the acquisition procedure for acquiring the partial area information of the image and the photometric value of the object scene when the image is captured,
Photometry for determining the ratio of the image output value of the partial area to the target image output value of the partial area of the image to be processed and the exposure amount at the time of imaging of the image among the photometric values A calculation procedure for calculating a correction value to be used when correcting the image based on a difference between a value and a maximum luminance value of a portion corresponding to the partial region;
An image processing program for causing a computer to execute a correction procedure for correcting the image to be processed based on the correction value calculated in the calculation procedure.
前記演算手順では、前記露出量を決定するための測光値と前記最大輝度値との差が大きいほど、補正の度合が小さくなるように前記補正値を算出する
ことを特徴とする画像処理プログラム。
The image processing program according to claim 3.
In the calculation procedure, the correction value is calculated so that the degree of correction decreases as the difference between the photometric value for determining the exposure amount and the maximum luminance value increases.
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