JP2007081619A - グレア補正機能付撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画面に対して明るい部分の面積が大きい被写体を映した場合に、より眩しさを感じる人間の視覚特性の影響を緩和するグレア補正機能付撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】グレア条件検出手段１が映像信号の明るい部分の画面全体に対する割合を検出し、高輝度部分の割合に合わせた高輝度ゲイン抑制信号を出力し、高輝度ゲイン抑制信号に基づいて高輝度ゲイン抑制手段２が映像信号の高輝度部分のゲインを抑制することで、人間の視覚特性を緩和し、眩しさを感じる被写体に対しても、より正確に被写体映像を確認することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ビデオカメラ、スチルカメラのような撮像装置に関し、詳しくは人間の視覚特性であるグレアの影響を緩和するグレア補正機能付撮像装置に関するものである。

従来のビデオカメラ、スチルカメラのような撮像装置には、撮影者が被写体映像を確認するためのビューファインダーが備えられており、通常、撮影者は、ビューファインダーで被写体映像を確認しながら撮影を行う。

ビューファインダーには、アイキャップが備えられ覗き込むタイプや、側面などに液晶画面で表示するタイプなどがあり、被写体映像が表示されている。また、ビューファインダーに表示する映像全体の明るさを見やすいレベルに手動調整するための調整ボリュームを設けたものもある。

さて、人間の視覚はいわゆる“眩しさ”を感じるが、その感じ方は状況によって異なることが知られている。例えば、暗い映像が急に明るくなった場合や、画面に対して明るい部分の面積が大きい場合には、より一層眩しく感じたりするし、同じ明るさのビューファインダー表示映像に対しても、暗い場所に目が慣れている場合には眩しく感じ、明るい場所に目が慣れている場合にはあまり眩しさを感じなかったりする。

このような一般に眩しさという言葉で表現される上記現象を照明学では“グレア”と呼ぶことがある。

適度な眩しさは必要であるが、過剰な眩しさは、被写体映像の明暗のグラデーションを正確に知覚する妨げとなり、また視覚疲労の原因にもなる。

周囲の明るさに応じて、撮像装置の側面などに備えられた液晶などのビューファインダーの画面輝度を自動的に見やすい明るさに調整する撮像装置としては、特許文献１（特開平６−５４２３８号公報）に示されるがごとく、絞り制御、撮像素子の信号蓄積時間制御、利得制御の状態および映像信号レベルより、周囲の明るさを判断し、ビューファインダーの輝度信号のゲインを、周囲が明るい場合には高く、周囲が暗い場合には小さく制御する方法が提案されている。

また、特許文献２（特開平５−２７６４１６号公報）には、周囲の明るさの判断のために照度検出回路を独立して設ける方法が提案されている。
特開平６−５４２３８号公報 特開平５−２７６４１６号公報

しかしながら、従来のビューファインダーでは、画面に対して明るい部分の面積が大きい被写体映像においても、そのまま忠実に表示するため、過剰な眩しさを感じる場合があるという問題点を有していた。

また、上記特許文献１のように、周囲の明るさにより、ビューファインダーの画面輝度を自動的に調整する方法は、被写体映像に無関係に周囲の明るさにより、ビューファインダーに表示する画像全体の輝度ゲインを調整するもので、画面に対して明るい部分の面積が大きい場合に、より一層眩しく感じたりするグレア現象に対応するものではない。

また、上記特許文献２のように、周囲の明るさにより、ビューファインダーの画面輝度を自動的に調整する方法は、もともと周囲の明るさの影響を受けないアイキャップなどを備えたビューファインダーに対しては無効である。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、アイキャップなどを備え周囲の明るさの影響を受けずに被写体映像を確認できるビューファインダーにおいても、画面に対して明るい部分の面積が大きい被写体を映した場合に、より眩しく感じる人間の視覚特性であるグレアの影響を緩和する撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、ビューファインダー用映像信号よりグレア状態を検出し、高輝度ゲイン抑制信号を出力するグレア条件検出手段と、前記高輝度ゲイン抑制信号に従い映像信号の高輝度信号レベルを抑制する高輝度ゲイン抑制手段とを備えたグレア補正機能付撮像装置であり、明るい部分の面積が大きいほど、同じ輝度レベルでも眩しく感じるという人間の視覚特性を緩和することで、より正確に被写体を確認することができ、また同時に視覚疲労も抑制することができるといった作用を有する。

以上のように本発明は、撮影者が画像を確認するためのビューファインダー用映像信号に、人間の視覚特性であるグレアに対する補正を行なうことで、眩しさを覚える被写体の撮影に対してもより正確に被写体映像を確認することができ、また同時に、視覚疲労も抑制することができるという優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図１から図４を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるグレア補正機能付撮像装置のビューファインダー用映像信号へのグレア補正部分の構成を示すブロック図である。図１において、１はグレア条件検出手段で、２は高輝度ゲイン抑制手段であり、従来のビューファインダー用の映像信号の出力回路に追加されるブロックのみを示している。

図２は、本発明のグレア補正の動作の様子を説明するための模式図で、図２(ａ)は、明るい部分の画面全体に対する割合が小さい場合、図２(ｂ)は、明るい部分の画面全体に対する割合が大きい場合を表し、明るい部分の画面全体に対する割合が大きい場合に、高輝度信号レベルのみを抑制している様子を示している。

図３は、グレア条件検出手段の内部を示すブロック図である。図３において、１０はブロック映像信号検出手段、１１は高輝度ブロック数カウント手段、１２は画面全体に対する割合算出手段、１３は高輝度ゲイン抑制信号算出手段であり、１１から１３はマイクロコンピュータ１４のソフトウエアで実現されている。

図４は、高輝度ゲイン抑制手段の入出力特性の一例を説明するための模式図である。図４において、図４(ａ)は高輝度ゲイン抑制信号がゼロの場合、図４(ｂ)は高輝度ゲイン抑制信号が大きい場合の高輝度ゲイン抑制手段の入出力特性を模式的に示したものである。

以上のように構成されたグレア補正機能付撮像装置について、図１から図４を用いて動作について詳細に説明する。

ビューファインダー用の映像信号はグレア条件検出手段１に入力され、グレア条件をどの程度満たしている被写体映像かが検出される。すなわち、画面全体に対して高輝度と判定できる部分の面積の占める割合が大きいほど、グレア条件に適合していると判断し、その度合いに適応した高輝度ゲイン抑制信号を出力する。

図３を用いてより詳細に動作を説明する。

ブロック映像信号検出手段１０は、入力されたビューファインダー用の映像信号から、画面を複数のブロックに分割した場合の各ブロックごとの映像信号レベルを検出する。検出された各ブロックごとの映像信号データは、高輝度ブロック数カウント手段１１により、高輝度信号閾値以上のブロックをカウントされ、画面全体に対する割合算出手段１２で、全画面のブロック数は予め分かっていることにより、高輝度部分の割合が算出される。高輝度ゲイン抑制信号算出手段１３は、高輝度部分の割合より、高輝度部分のゲイン抑制度合いを算出して出力する。すなわち、高輝度部分の割合が小さい場合には高輝度ゲイン抑制度合いをゼロに、高輝度部分の割合が中ぐらいの場合には高輝度ゲイン抑制度合いを中ぐらいに、また高輝度部分の割合が大きい場合には高輝度ゲイン抑制度合いを大にして、高輝度ゲイン抑制信号として出力する。高輝度ブロック数カウント手段１１から高輝度ゲイン抑制信号算出手段１３までは、マイクロコンピュータ１４内のソフトウエアにより実現されている。

高輝度ゲイン抑制手段２は、高輝度ゲイン抑制信号により、図４に示すように、高輝度信号閾値以上の高輝度部分のゲインのみを抑制するような変換を映像信号に施し出力する。

以上の動作により、図２（ａ）に示すように、明るい部分の画面全体に対する割合が小さい場合には、グレア条件検出手段１の出力である高輝度ゲイン抑制信号がゼロになり、図４（ａ）に示されるように、高輝度ゲイン抑制手段２はビューファインダー用映像信号を加工すること無く出力し、明るい部分の信号レベルは本来の信号レベルのまま出力される。また同様に、図２（ｂ）に示すように、明るい部分の画面全体に対する割合が大きい場合には、グレア条件検出手段１の出力である高輝度ゲイン抑制信号は大になり、図４（ｂ）に示されるように、高輝度ゲイン抑制手段２はビューファインダー用映像信号の高輝度部分のみゲイン抑制し、低輝度部分はそのままの信号レベルで出力する。

こうすることにより、撮影者は必要以上の眩しさを感じることがなくなる。

以上のように本実施の形態によれば、明るい部分の面積が大きいほど、同じ輝度レベルでも眩しく感じるという人間の視覚特性を緩和し、より正確に被写体映像を確認することができるという優れた効果が得られる。また同時に視覚疲労も抑制するという優れた効果が得られる。

なお上述の実施の形態１において、高輝度ゲイン抑制信号算出手段１３において、高輝度部分の割合より高輝度ゲイン抑制信号を算出するアルゴリズムについては、高輝度部分の割合が大きいほど、高輝度ゲインを抑制するようになっていれば、どのようなアルゴリズムでもよい。すなわち、線形的な変換でも、非線型な変換でもよく、また時間的な変動を自然にするため、時間的な平滑化処理、小さい変動の場合は一定になるような時間的なコアリング処理、大きな変化をしないように変化幅のクリップ処理などを施してもよい。

なお上述の実施の形態１において、高輝度ゲイン抑制手段２は、高輝度信号閾値以上の信号に対して一定のゲインで抑制するような変換特性について説明したが、本発明はこれに限らず、非線形な曲線カーブでもよく、高輝度部分の信号レベルを下げる効果をもてば、どのような入出力特性であってもよい。

なお上述の実施の形態１においては、高輝度ブロック数カウント手段１１から高輝度ゲイン抑制信号算出手段１３までは、マイクロコンピュータによるソフトウエアで実現する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、専用の回路を用いてもよい。

本発明にかかるグレア補正機能付撮像装置は、明るい部分の画面全体に対する割合が大きい場合に、同じ信号レベルでもより眩しく感じるという視覚特性を自動的に緩和することができるため、明るい部分の画面全体に対する割合の大きな被写体を撮影する場合にも、眩しさを抑制し、より正確に被写体映像を確認できるといった効果を有し、ビデオカメラ、スチルカメラなどの撮像装置として有用である。

本発明の実施の形態１によるグレア補正機能付撮像装置のビューファインダー用映像信号へのグレア補正部分の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１によるグレア補正の動作の様子を説明するための模式図 本発明の実施の形態１によるグレア条件検出手段の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１による高輝度ゲイン抑制手段の入出力特性を説明するための模式図

符号の説明

１ グレア条件検出手段
２ 高輝度ゲイン抑制手段
１０ ブロック映像信号検出手段
１１ 高輝度ブロック数カウント手段
１２ 画面全体に対する割合算出手段
１３ 高輝度ゲイン抑制信号算出手段
１４ マイクロコンピュータ

Claims (4)

1. 映像信号よりグレア状態を検出し、高輝度ゲイン抑制信号を出力するグレア条件検出手段と、前記グレア条件検出手段の出力に従い前記映像信号の高輝度レベルを抑制する高輝度ゲイン抑制手段とを備えたことを特徴とするグレア補正機能付撮像装置。
2. 前記グレア条件検出手段は、映像信号の画面全体に対する高輝度領域の割合が大きいほどグレア条件に適合していると判断し、その度合いに適応した高輝度ゲイン抑制信号を出力することを特徴とする請求項１記載のグレア補正機能付撮像装置。
3. 前記グレア条件検出手段の高輝度ゲイン抑制信号の出力に従い映像信号の高輝度レベルを抑制する高輝度ゲイン抑制手段は、前記高輝度ゲイン抑制信号に従って、前記映像信号の低輝度信号はそのままに高輝度信号レベルのみを圧縮する制御を行なうことを特徴とする請求項１記載のグレア補正機能付撮像装置。
4. 前記グレア条件検出手段に入力される映像信号は、撮像装置の本来の出力ではなく、撮影者が撮影時に確認するためのビューファインダー用の映像信号とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のグレア補正機能付撮像装置。

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