JP2008109582A

JP2008109582A - 撮像装置および撮像方法

Info

Publication number: JP2008109582A
Application number: JP2006292717A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamashita; 仁山下
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-10-27
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2008-05-08

Abstract

【課題】人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得る。
【解決手段】被写体像を捉えて画像信号を生成するＣＣＤ２４と、露出を制御する露出制御回路４１と、ＣＣＤ２４で生成されＡ／Ｄ変換を経たデジタルの画像信号が表わす画像から人物の顔を捉えた画像部分を検出し、この画像部分の明るさを検出する顔検出処理回路２８と、露出制御回路４１において露出が露出限界に達していない場合には、その状態で生成された画像信号が表わす画像に基づいて顔検出処理回路２８において検出された画像部分の明るさを第１目標値に合わせるような階調補正を実行し、露出限界に達している場合には第１目標値よりも暗い第２目標値に合わせるような階調補正を実行する補正回路３０とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、被写体像を撮像する撮像装置、および、そのような撮像装置が実行する撮像方法に関する。

従来、被写体像をＣＣＤ撮像素子（以下、ＣＣＤと称する）で捉えて撮像する撮像装置が広範に用いられている。このような撮像装置の多くでは、撮像の際に、被写体からの光が通過する絞りにおける開口の径や、その開口を通過した光が結像した被写体像をＣＣＤで捉えるシャッタ秒時が、被写体像の明るさに応じた適正なものとなるように制御される。このような制御は、被写体像の全体的な明るさに基づいて行われることが多く、その結果、暗い撮像環境下で人物像を捉えて撮像した場合に、撮像で得られた撮像画像全体としては適正な明るさとなっているが、肝心の人物の顔の部分が暗すぎる等といった不具合がしばしば発生する。

ここで、近年、このような撮像装置についての技術が向上し、被写体像をＣＣＤで捉えて得た撮像画像にデータ上で階調補正処理を施して、処理済みの撮像画像を所定のメディア等に記録するという機能を撮像装置に持たせることが行われるようになっている。そこで、このような機能を利用して、人物についての撮像画像における上記の不具合を解消する技術として、被写体像をＣＣＤで捉えて得た撮像画像から、例えばパターンマッチング等の技法により人物の顔が写っている画像部分を抽出し、その画像部分の明るさが適正な明るさとなるように、撮像画像全体に階調補正処理を施すという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−１５３３１５号公報

しかしながら、上記の特許文献１に示す技術には、撮像環境が非常に暗い場合等に、処理済みの撮像画像が、人物の顔については適正な明るさになっているが、ノイズが目立つ、あるいは、全体的な明るさのバランスが崩れている等といった画質の低い画像となってしまうという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の撮像装置のうちの第１の撮像装置は、被写体像を捉えてその被写体像を表わす画像信号を生成する撮像部と、
上記撮像部で上記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御部と、
上記撮像部で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出部と、
上記露出制御部において上記露出が所定の露出限界に達していない場合には、上記検出部において検出された画像部分の明るさが所定の第１の明るさに合うように、上記画像信号が表す画像を補正し、その露出がその露出限界に達している場合には、その画像部分の明るさがその第１の明るさよりも暗い第２の明るさに合うようにその画像信号が表す画像を補正する画像補正部とを備えたことを特徴とする。

撮像環境が非常に暗くて露出が露出限界に達している場合には、露出不足が解消されないまま撮像されて撮像画像中の人物の顔が非常に暗くなっている可能性が高いので、その顔の明るさを明るくする補正を無理に施すと、補正後の撮像画像に、ノイズの発生や明るさのバランスの崩壊等といった画質の低下が生じてしまう。本発明の第１の撮像装置によれば、露出が露出限界に達しておらず補正による画質低下の恐れがほとんどない場合には、顔の明るさを第１の明るさとする補正が実行され、露出が露出限界に達していて画質低下の恐れがある場合には、顔の明るさを第１の明るさよりは暗い第２の明るさとする弱めの補正が実行される。これにより、どのような露出の場合でも画質の低下を抑制することができる。つまり、本発明の第１の撮像装置によれば、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる。

また、上記目的を達成する本発明の撮像装置のうちの第２の撮像装置は、被写体像を捉えてその被写体像を表わす画像信号を生成する撮像部と、
上記撮像部で上記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御部と、
上記撮像部で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出部と、
上記露出制御部において上記露出が所定の露出限界に達していない場合には、上記検出部において検出された画像部分の明るさが所定の明るさに合うように、上記画像信号が表す画像を補正する補正処理を実行し、その露出がその露出限界に達している場合には、その補正処理を省略する画像補正部とを備えたことを特徴とする。

本発明の第２の撮像装置によれば、露出が露出限界に達しておらず補正による画質低下の恐れがほとんどない場合には、顔の明るさを例えば好ましい明るさとする補正処理が実行され、露出が露出限界に達していて画質低下の恐れがある場合にはそのような補正処理が省略される。これにより、どのような露出の場合でも画質の低下が抑制される。つまり、本発明の第２の撮像装置によれば、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる。

また、この本発明の第２の撮像装置において、「上記検出部は、上記露出制御部において上記露出が上記露出限界に達していない場合には、上記画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出処理を実行し、その露出がその露出限界に達している場合には、その検出処理を省略するものである」という形態は好ましい形態である。

この好ましい形態の撮像装置によれば、処理にそれなりの時間を要する上記画像部分における明るさの検出を限定的に行うことで、電力消費を抑えることができる。

また、本発明の第１及び第２の撮像装置において、「上記撮像部は、第１の画像信号と、その第１の画像信号よりもデータ量の少ない第２の画像信号とを生成するものであり、
上記検出部は、上記第２の画像信号を使って上記画像部分における明るさを検出するものであり、
上記画像補正部が、
上記第２の画像信号が表わす画像に基づいて上記検出部において検出された画像部分の明るさに基づいて補正量を算出する算出部と、
上記算出部で算出された補正量を使って、上記第１の画像信号が表わす画像を補正する処理部とを有するものである」という形態は好ましい形態である。

この好ましい形態の撮像装置によれば、処理対象の画像を表す画像信号のデータ量に応じた処理時間を要する上記画像部分の明るさの検出が、データ量が相対的に少ない第２の画像信号を使って行われるので効率的である。

また、上記目的を達成する本発明の撮像方法のうちの第１の撮像方法は、被写体像を撮像する撮像装置が実行する撮像方法において、
上記被写体像を捉えてその被写体像を表わす画像信号を生成する撮像過程と、
上記撮像過程で上記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御過程と、
上記撮像過程で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出過程と、
上記露出制御過程において上記露出が所定の露出限界に達していない場合には、上記検出過程において検出された画像部分の明るさが所定の第１の明るさに合うように、上記画像信号が表す画像を補正し、その露出がその露出限界に達している場合には、その画像部分の明るさがその第１の明るさよりも暗い第２の明るさに合うようにその画像信号が表す画像を補正する画像補正過程とを備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成する本発明の撮像方法のうちの第２の撮像方法は、被写体像を撮像する撮像装置が実行する撮像方法において、
被写体像を捉えてその被写体像を表わす画像信号を生成する撮像過程と、
上記撮像過程で上記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御過程と、
上記撮像過程で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出過程と、
上記露出制御過程において上記露出が所定の露出限界に達していない場合には、上記検出過程において検出された画像部分の明るさが所定の明るさに合うように、上記画像信号が表す画像を補正する補正処理を実行し、その露出がその露出限界に達している場合には、その補正処理を省略する画像補正過程とを備えたことを特徴とする。

これら本発明の第１及び第２の撮像方法によれば、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる。

尚、本発明の撮像方法については、ここではその基本形態のみを示すに止めるが、これは単に重複を避けるためであり、本発明の第１及び第２の撮像方法には、上記の基本形態のみではなく、前述した第１及び第２の撮像装置の好ましい形態に対応する形態が含まれる。

以上、説明したように、本発明によれば、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる。

以下図面を参照して本発明の第１及び第２実施形態を説明する。

図１は、本発明の第１及び第２実施形態それぞれのデジタルカメラに共通の外観斜視図である。

図１に示すデジタルカメラの前面中央部には、ズームレンズを含む撮像レンズ１１を内部に備えたズーム鏡胴１２が備えられている。また、このデジタルカメラの前面上部には、撮像に同期してフラッシュを発するフラッシュ発光装置１３と、光学式ファインダ対物窓１４とが備えられている。また、このデジタルカメラの前面左側には、スライド式の電源スイッチ１５が備えられている。さらに、このデジタルカメラの上面には、レリーズボタン１６が備えられている。

以下、本発明の第１実施形態について説明する。

図２は、本発明の第１実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。

図２示すデジタルカメラ１には、前述した撮像レンズ１１を構成するズームレンズ２１およびフォーカスレンズ２２と、絞り径を多段階に調節可能なアイリス２３と、ズームレンズ２１とフォーカスレンズ２２を経由して結像された被写体像を受光してアナログ信号を生成するＣＣＤ撮像素子（以下、ＣＣＤと称する）２４とが備えられている。

また、このデジタルカメラ１には、ＣＣＤ２４での受光や画像信号の読出し等についての制御を行う読出回路２５が備えられている。この読出回路２５は、ＣＣＤ２４での受光タイミングや画像信号の読出しタイミング等を制御するタイミングジェネレータと、ＣＣＤ２４から読み出したアナログ信号をデジタルの画像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路とで構成されている。

ここで、読出回路２５を構成するタイミングジェネレータは、画像信号の読出しタイミングを、全画素の読出しを行うタイミングと、所定の画素間隔で画素を間引いた読出しを行うタイミングとの何れかのタイミングに設定する。その結果、読出しタイミングが後者のタイミングに設定された場合には、前者のタイミングに設定された場合よりも、データ量の少ないデジタルの画像信号が生成されることとなる。このデジタルカメラ１では、可搬型記録媒体である記録メディア１００に記録される画像信号は全画素の読出しに基づいて生成され、その全画素の読出しに当たっての各種準備が画素を間引いた読出しに基づいて実行される。

また、このデジタルカメラ１には、読出回路２５からのデジタルの画像信号をバスライン５０に伝達する画像入力コントローラ２６と、バスライン５０を介して入力されたデジタルの画像信号を輝度（Ｙ）と色（Ｃ）とで表わされるＹＣ信号に変換する画像信号処理回路２７とが備えられている。

さらに、このデジタルカメラ１には、画素を間引いた読出しに基づくＹＣ信号が表す画像から人物の顔を捉えた画像部分を検出し、そのような画像部分が検出された場合には、その画像部分の明るさを検出する顔検出処理回路２８と、その検出された明るさに基づいて、全画素の読出しに基づくＹＣ信号が表す画像を補正するための補正量を算出する補正量算出処理回路２９と、その算出された補正量を使って全画素の読出しに基づくＹＣ信号が表す画像を補正する補正回路３０とが備えられている。これら顔検出処理回路２８、補正量算出処理回路２９、および補正回路３０で実行される処理については後で詳細に説明する。また、以下では、ＹＣ信号と画像信号とを特に区別せずに説明する。

さらに、このデジタルカメラ１には、補正回路３０での補正を経た画像信号を圧縮処理する圧縮処理回路３１と、画素を間引いた読出しに基づく画像信号や全画素の読出しに基づき補正回路３０での補正を経た画像信号をＮＴＳＣ（ＮａｔｉｏｎａｌＴＶＳｔａｎｄａｒｄｓＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号に変換するビデオエンコーダ３２が備えられている。ビデオエンコーダ３２から出力されたＮＴＳＣ信号は、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと称する）３３に供給されてそのＬＣＤ３３に画像が表示される。

また、デジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１全体の制御を行うＣＰＵ３４と、ズームレンズ２１を駆動するモータドライバ３５と、アイリス２３を駆動するモータドライバ３６と、フォーカスレンズ２２を駆動するモータドライバ３７と、図１にも示すレリーズボタン１６とが備えられている。

さらに、このデジタルカメラ１には、各種時間を計測するためのタイマ３８、画素を間引いた読出しで得られるデジタルの画像信号に基づくコントラスト検知により合焦位置を検出するＡＦ検出回路３９、そのようなデジタルの画像信号に基づいて被写体像の明るさである露出量（以下、ＥＶ値と称する）やホワイトバランスを検出するＡＥ＆ＡＷＢ検出回路４０、そのＡＥ＆ＡＷＢ検出回路４０で検出されたＥＶ値に基づいてＣＣＤ２４の受光状態（露出）を制御する露出制御回路４１が備えられている。

ここで、本実施形態では、この露出はデジタルカメラ１の物理的な状態であって、その露出は、ＣＣＤ２４が被写体像を捉えるシャッタ秒時とアイリス２３の絞り径を表す絞り値との組合せとなっている。露出制御回路４１は、ＥＶ値に基づいて、このシャッタ秒時と絞り値との組合せを決定している。この決定が、本発明にいう露出制御の一例に相当する。尚、本発明にいう露出は、このようなシャッタ秒時と絞り値との組合せに限るものではなく、例えばＣＣＤの撮像感度が可変なデジタルカメラ等にあっては、シャッタ秒時と絞り値と撮像感度との組合せが本発明にいう露出の一例に相当することとなる。

また、このデジタルカメラ１には、このデジタルカメラ１の各種制御に使われる各種制御プログラムやデジタルの画像信号が一時的に記憶されるメモリ４２、圧縮処理回路３１で圧縮された後の画像信号を記録メディア１００に記録するためのメディアコントローラ４３が備えられている。

さらに、このデジタルカメラ１には、レリーズボタン１６の押下に応じて撮像を行う撮像モードと記録メディア１００に記録されている撮像済みの画像を記録メディア１００から読み出してＬＣＤ３３に表示する再生モードとの切り替えや、ズームレンズ２１の繰出しの指示等を行うための各種スイッチからなるスイッチ群４４、図１にも示す電源スイッチ１５、その電源スイッチ１５のオン／オフにより制御され各部に電力を供給する電源回路４５、その電源回路４５へ電力を供給する電力源としてのバッテリ４６、図１にも示すフラッシュ発光装置１３が備えられている。

ここで、ＣＣＤ２４と読出回路２５とを合わせたものは本発明にいう撮像部の一例に相当し、露出制御回路４１は本発明にいう露出制御部の一例に相当し、顔検出処理回路２８は本発明にいう検出部の一例に相当し、補正量算出処理回路２９は本発明にいう算出部の一例に相当し、補正回路３０は本発明にいう処理部の一例に相当する。また、補正量算出処理回路２９と補正回路３０とを合わせたものは、本発明にいう画像補正部の一例に相当する。

この図２に示すデジタルカメラ１では、全押し時に全画素の読出しで得られた画像信号が表す画像に施される階調補正処理に特徴がある。以下、この図２に示すデジタルカメラ１で実行される撮像シーケンスについて、この特徴に注目して説明を続ける。

図３は、図２に示すデジタルカメラ１で実行される撮像シーケンスを、階調補正処理に注目して表すフローチャートである。

この図３に示すフローチャートが示す処理は、本発明の撮像方法の一実施形態に相当する。

電源がオンされると図３に示すフローチャートが示す処理がスタートし、まず、図１に示すズーム鏡胴１２が繰出されるとともにＬＣＤ３３がオンとなり、画素を間引いた画像信号の読出しが繰り返し実行され、各画像信号が表す画像からなる表示用の動画であるスルー画像がＬＣＤ３３上に表示される（ステップＳ１０１）。その後、レリーズボタン１６が半押しされるまで待機状態となり（ステップＳ１０２）、レリーズボタン１６が半押しされると（ステップＳ１０２におけるＹｅｓ判定）、ＬＣＤ３３上の表示が、その時点での画素を間引いた読出しで得られた画像信号が表す画像に固定され、その画像信号に基づいて、被写体像の明るさである露出量（ＥＶ値）が検出され、その検出されたＥＶ値に基づいて、実際の撮像の際のシャッタ秒時と絞り値が露出制御部４１において決定される（ステップＳ１０３）。また、このステップＳ１０３の処理では、フォーカスレンズ２２を実際に動かして合焦位置の検出が行われ、さらに、実際の撮像の際にフラッシュを発光することの可否の決定も行われる。そして、この露出制御と合焦位置の検出との後に、画素を間引いた読出しが再度行われ、その読出しで得られた画像信号が、メモリ４２に一時的に記憶される（ステップＳ１０４）。ここで、ステップＳ１０３の処理が、本発明にいう露出制御過程の一例に相当し、ステップＳ１０４の処理が、本発明にいう撮像過程の一例に相当する。また、ステップＳ１０４における画素を間引いた読出しで得られた画像信号が、本発明にいう第２の画像信号の一例に相当する。

それらの処理が終了すると再びスルー画像がＬＣＤ３３上に表示され、今度は、レリーズボタン１６が全押しされるまで待機状態となる（ステップＳ１０５）。レリーズボタン１６が全押しされると（ステップＳ１０５におけるＹｅｓ判定）、全画素の読出しが、半押し時に設定されたシャッタ秒時、絞り値、および合焦位置等の条件下で実行され画像信号が生成される（ステップＳ１０６）。ここで、このステップＳ１０６の処理も、本発明にいう撮像過程の一例に相当する。また、ステップＳ１０６における全画素の読出しで得られた画像信号が、本発明にいう第１の画像信号の一例に相当する。

次に、ステップＳ１０４の処理でメモリ４２に一時的に記憶されていた画像信号が表す画像から、図２に示す顔検出処理回路２８において、人物の顔を捉えた画像部分が検出され、その画像部分の明るさが検出される（ステップＳ１０７）。このステップＳ１０７の処理は、本発明にいう検出過程の一例に相当する。

その後、ステップＳ１０３の処理で決定された絞り値が、アイリス２３が限界まで開いた状態の絞り径を表わす値に達していないか否か、および、このステップＳ１０３の処理で決定されたシャッタ秒時が次のような限界の時間に達していないか否かが判定される（ステップＳ１０８）。

本実施形態のデジタルカメラ１は、シャッタ秒時の限界の時間として、装置として実現可能な最長の時間と、この最長の時間よりは短い時間であって、その時間以上に長いと撮像画像中にいわゆる手ブレによる像流れが生じる可能性が高まってしまう時間との２種類の限界の時間を有している。上記のステップＳ１０８におけるシャッタ秒時についての判定では、シャッタ秒時が、上記の２種類の限界の時間のうち手ブレについての限界の時間に達していないか否かが判定される。

ステップＳ１０８において、絞り値およびシャッタ秒時のうちいずれか一方でも限界値に達していないと判定された場合には（ステップＳ１０８におけるＹｅｓ判定）、後述する正規の階調補正が実行され（ステップＳ１０９）、絞り値およびシャッタ秒時の双方が限界値に達していると判定された場合には（ステップＳ１０８におけるＮｏ判定）、後述する弱めの階調補正が実行される（ステップＳ１１０）。ここで、ステップＳ１０８からステップＳ１１０までの処理が、本発明にいう画像補正過程の一例に相当する。また、絞り値およびシャッタ秒時の双方が限界値に達している状態が、本発明にいう露出限界の一例に相当する。

その後、補正済みの画像がＬＣＤ３３に表示されると共に、その補正済みの画像を表す画像信号が記録メディア１００に記録され（ステップＳ１１１）、このフローチャートが表す撮像シーケンスが終了する。この処理の終了後には、ＬＣＤ３３に再びスルー画像が表示され、次の撮像が可能となる。

次に、このフローチャートにおけるステップＳ１０９で実行される正規の階調補正と、ステップＳ１１０で実行される弱めの階調補正とについて説明する。

本実施形態では、これらの階調補正は、この補正の前後関係を定義する階調補正曲線を使って行われる。そして、図２に示す補正量算出処理回路２９において、この階調補正曲線が、ステップＳ１０７で検出された明るさと、撮像時の露出についてのステップＳ１０８での判定結果とに基づいて求められる。

図４は、階調補正曲線を模式的に示す図である。

この図４には、補正前の明るさ（入力値）と補正後の明るさ（出力値）との関係を表す階調補正曲線が、数種類記載されたグラフが示されている。入力値と出力値は、それぞれこのグラフの横軸と縦軸に「０」から「２５５」までの値で示されている。

この図４のグラフに記載されている右上がりの直線（以下、この直線も広義の意味で階調補正曲線と呼ぶ）Ｌ１は、例えば「１００」の入力値には「１００」の出力値が対応するというように無補正の関係を示す。ここで、本実施形態では、この階調補正曲線として、出力値が入力値の定数（ガンマ値）乗に比例するいわゆるガンマ曲線が採用されている。このガンマ値が１のときが無補正の階調補正曲線Ｌ１に相当し、このガンマ値が小さいほど階調補正曲線が上に凸となり、中間の明るさを増すような階調補正を示すこととなる。

ところで、あまりにも上に凸の階調補正曲線が使われると、暗くて本来はあまり目立たないはずのノイズ成分が強調されて目だってしまったり、画像全体の明るさのバランスが崩壊してしまったりして画質の著しい低下を招いてしまう。そこで、本実施形態では、この階調補正曲線が所定以上に凸とならないように、ガンマ値に閾値が設けられている。図４のグラフ中における点線の階調補正曲線Ｌ２が、この閾値のガンマ値に対応した補正曲線である。

図３のフローチャートにおけるステップＳ１０９やステップＳ１１０では、このガンマ値が、ステップＳ１０７において検出された人物の顔を捉えた画像部分の明るさに基づいて次のように決定される。

まず、ステップＳ１０９による正規の階調補正について説明する。

検出された明るさが、図４のグラフにおいて符号「Ｄ１」で示される明るさであったとする。そして、撮像画像中の人物の顔の明るさとして一般的に好ましい明るさをこの図４のグラフにおける第１目標値とすると、ガンマ値として、この検出された明るさＤ１を第１目標値に対応付ける階調補正曲線Ｌ３に対応するガンマ値が決定される。そして、この階調補正曲線Ｌ３を使った階調補正処理が実行される。上述したように、このステップＳ１０９による正規の階調補正の補正対象は、絞り値およびシャッタ秒時のいずれか一方でも限界値に達していないときには、露出制御が十分に行われた状態で撮像された画像であるので、人物の顔を捉えた画像部分の明るさについてもある程度の明るさ有しているはずである。そのため、この正規の階調補正において決定されたガンマ値に対応する階調補正曲線Ｌ３も、上記の閾値のガンマ値に対応した階調補正曲線Ｌ２を超えて凸になることはなく、人物の顔の明るさを好ましい明るさに補正するとともにノイズ等の画質低下が十分に抑制された階調補正が実行されることとなる。

次に、ステップＳ１１０による弱めの階調補正について説明する。

この弱めの階調補正の補正対象は、絞り値およびシャッタ秒時の双方が限界値に達していた場合、即ち露出不足で撮像された可能性が高い画像であり、人物の顔を捉えた画像部分の明るさについても非常に暗くなっている可能性が高い。ここでステップＳ１０７で検出された明るさが、図４のグラフにおいて符号「Ｄ２」で示される非常に暗い明るさであったとする。この場合、この明るさＤ２を、上記の第１目標値まで補正するためには、図中に一点鎖線で示された階調補正曲線Ｌ４が必要となる。しかし、この階調補正曲線Ｌ４は、上記の閾値のガンマ値に対応した階調補正曲線Ｌ２を超えて凸となる、著しい画質低下を招く可能性の高い補正曲線である。そこで、ステップＳ１１０による弱めの階調補正では、検出された明るさＤ２に対する補正を、第１目標値よりも暗い第２目標値までに止め、そのような補正を実現する階調補正曲線Ｌ５が採用されることとなる。この階調補正曲線Ｌ５を使った弱めの階調補正では、人物の顔の明るさについては、好ましい明るさよりも若干暗めに補正されることになるが、ノイズ等の画質低下が十分に抑制された階調補正が実行されることとなる。

以上、説明したように、この第１実施形態のデジタルカメラ１によれば、人物を捉えた撮像画像を画質の低下を抑制して得ることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図５は、本発明の第２実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。

この図５示すデジタルカメラ２は、露出不足で撮像された可能性が高い場合には、人物の顔の明るさの検出も階調補正も実行せず、これらの処理は、十分な露出制御が行われた状態で撮像されたときにのみ実行するという点が、図２に示した第１実施形態のデジタルカメラ１とは異なる。そこで、以下では、この第１実施形態との相違点に注目した説明を行い、重複説明については省略する。また、図５では、図２に示す構成要素と同等な構成要素については図２と同じ符号が付されている。

図５示すデジタルカメラ２には、絞り値およびシャッタ秒時の双方が限界値に決定されており露出不足で撮像された可能性が高い場合には、電源回路４５からの、顔検出処理回路２８、補正量算出処理回路５２、および補正回路３０への電源供給を停止させる電源制御回路５１が備えられている。また、このデジタルカメラ２が備える補正量算出処理回路５２は、上記の図４に示す第１目標値に基づいて階調補正曲線を決定する機能のみを有したものである。

このデジタルカメラ２で実行される撮像シーケンスについて、このデジタルカメラ２で実行される階調補正処理に注目して説明する。

図６は、図５に示すデジタルカメラ２で実行される撮像シーケンスを、階調補正処理に注目して表すフローチャートである。

この図６に示すフローチャートが示す処理も、本発明の撮像方法の一実施形態に相当する。

この図６のフローチャートが表す撮像シーケンスでは、電源がオンの後にスルー画像がＬＣＤ３３上に表示されてから（ステップＳ１０１）、レリーズボタン１６が全押しされて全画素の読出しによって画像信号が生成されるまで（ステップＳ１０６）の処理は、図３のフローチャートが表す第１実施形態のデジタルカメラ１で実行される撮像シーケンスと同じであるので、この図３と同じ符号を付し、重複説明を省略する。

ステップＳ１０６の処理で画像信号が生成されると、絞り値が限界値に達していないか否か、および、シャッタ秒時が上述の手ブレについての限界の時間に達していないか否かが判定される（ステップＳ２０１）。

絞り値およびシャッタ秒時のうちいずれか一方でも限界値に達していないと判定された場合には（ステップＳ２０１におけるＹｅｓ判定）、ステップＳ１０４の処理でメモリ４２に一時的に記憶されていた画像信号が表す画像から、顔検出処理回路２８において、人物の顔を捉えた画像部分が検出され、その画像部分の明るさが検出される（ステップＳ２０２）。そして、その検出された明るさに基づいて、上述した正規の階調補正が実行され（ステップＳ２０３）、その補正済みの画像がＬＣＤ３３に表示され、その画像を表す画像信号が記録メディア１００に記録されて（ステップＳ２０５）、このフローチャートが表す撮像シーケンスが終了する。

一方、絞り値およびシャッタ秒時の双方が限界値に達していると判定された場合には（ステップＳ２０１におけるＮｏ判定）、図５の電源制御回路５１によって、顔検出処理回路２８、補正量算出処理回路５２、および補正回路３０への電源供給が停止されて（ステップＳ２０４）、これらの回路による階調補正を経ることなく、撮像で得られた画像がそのまま表示され、画像信号がそのまま記録されて（ステップＳ２０５）、このフローチャートが表す撮像シーケンスが終了する。

以上、説明したように、この第２実施形態のデジタルカメラ２では、露出制御が十分である場合に限って階調補正を実行することで、無理な階調補正によるノイズの発生や明るさのバランスの崩壊等といった画質の低下を抑制することができる。また、露出部足で階調補正が行なわれないときには、そのような処理に係わる回路部分への電力供給を停止することで電力消費を抑えることもできる。

尚、上記では、本発明の一実施形態としてデジタルカメラを例示したが、本発明はこれに限るものではなく、本発明の一実施形態は、例えば、カメラ機能を有する携帯電話等であっても良い。

また、上記では、本発明にいう検出部の一例として、画素を間引いた読出しで得られた画像信号が表す画像から、人物の顔を捉えた画像部分を検出する顔検出処理回路２８を例示し、本発明にいう検出過程の一例として、画素を間引いた読出しで得られた画像信号が表す画像から、人物の顔を捉えた画像部分を検出する処理（ステップＳ１０７及びステップＳ２０２）を例示したが、本発明はこれに限るものではない。本発明の検出部は、例えば、全画素の読出しで得られた画像信号が表す画像から、人物の顔を捉えた画像部分を検出するもの等であっても良く、また、本発明の検出過程は、例えば、全画素の読出しで得られた画像信号が表す画像から、人物の顔を捉えた画像部分を検出する処理等であっても良い。

本発明の第１及び第２実施形態それぞれのデジタルカメラに共通の外観斜視図である。本発明の第１実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。図２に示すデジタルカメラ１で実行される撮像シーケンスを、階調補正処理に注目して表すフローチャートである。階調補正曲線を模式的に示す図である。本発明の第２実施形態であるデジタルカメラの回路構成を示すブロック図である。図５に示すデジタルカメラ２で実行される撮像シーケンスを、階調補正処理に注目して表すフローチャートである。

符号の説明

１，２デジタルカメラ
１１撮像レンズ
１２ズーム鏡胴
１３フラッシュ発光装置
１４光学式ファインダ対物窓
１５電源スイッチ
１６レリーズボタン
２１ズームレンズ
２２フォーカスレンズ
２３アイリス
２４ＣＣＤ
２５読出回路
２６画像入力コントローラ
２７画像信号処理回路
２８顔検出処理回路
２９，５２補正量算出処理回路
３０補正回路
３１圧縮処理回路
３２ビデオエンコーダ
３３ＬＣＤ
３４ＣＰＵ
３５，３６，３７モータドライバ
３８タイマ
３９ＡＦ検出回路
４０ＡＥ＆ＡＷＢ検出回路
４１露出制御回路
４２メモリ
４３メディアコントローラ
４４スイッチ群
４５電源回路
４６バッテリ
５０バスライン
５１電源制御回路
１００記録メディア

Claims

被写体像を捉えて該被写体像を表わす画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部で前記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御部と、
前記撮像部で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出部と、
前記露出制御部において前記露出が所定の露出限界に達していない場合には、前記検出部において検出された画像部分の明るさが所定の第１の明るさに合うように、前記画像信号が表す画像を補正し、該露出が該露出限界に達している場合には、該画像部分の明るさが該第１の明るさよりも暗い第２の明るさに合うように該画像信号が表す画像を補正する画像補正部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
被写体像を捉えて該被写体像を表わす画像信号を生成する撮像部と、
前記撮像部で前記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御部と、
前記撮像部で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出部と、
前記露出制御部において前記露出が所定の露出限界に達していない場合には、前記検出部において検出された画像部分の明るさが所定の明るさに合うように、前記画像信号が表す画像を補正する補正処理を実行し、該露出が該露出限界に達している場合には、該補正処理を省略する画像補正部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
前記検出部は、前記露出制御部において前記露出が前記露出限界に達していない場合には、前記画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出処理を実行し、該露出が該露出限界に達している場合には、該検出処理を省略するものであることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
前記撮像部は、第１の画像信号と、該第１の画像信号よりもデータ量の少ない第２の画像信号とを生成するものであり、
前記検出部は、前記第２の画像信号を使って前記画像部分における明るさを検出するものであり、
前記画像補正部が、
前記第２の画像信号が表わす画像に基づいて前記検出部において検出された画像部分の明るさに基づいて補正量を算出する算出部と、
前記算出部で算出された補正量を使って、前記第１の画像信号が表わす画像を補正する処理部とを有するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
被写体像を撮像する撮像装置が実行する撮像方法において、
前記被写体像を捉えて該被写体像を表わす画像信号を生成する撮像過程と、
前記撮像過程で前記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御過程と、
前記撮像過程で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出過程と、
前記露出制御過程において前記露出が所定の露出限界に達していない場合には、前記検出過程において検出された画像部分の明るさが所定の第１の明るさに合うように、前記画像信号が表す画像を補正し、該露出が該露出限界に達している場合には、該画像部分の明るさが該第１の明るさよりも暗い第２の明るさに合うように該画像信号が表す画像を補正する画像補正過程とを備えたことを特徴とする撮像方法。
被写体像を撮像する撮像装置が実行する撮像方法において、
被写体像を捉えて該被写体像を表わす画像信号を生成する撮像過程と、
前記撮像過程で前記被写体像を捉えるときの露出を制御する露出制御過程と、
前記撮像過程で生成された画像信号が表わす画像中の、人物の顔を捉えた画像部分における明るさを検出する検出過程と、
前記露出制御過程において前記露出が所定の露出限界に達していない場合には、前記検出過程において検出された画像部分の明るさが所定の明るさに合うように、前記画像信号が表す画像を補正する補正処理を実行し、該露出が該露出限界に達している場合には、該補正処理を省略する画像補正過程とを備えたことを特徴とする撮像方法。