JP2010103975A - 撮像装置およびその制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】自動画像補正機能を用いて撮影する際にノイズの多い失敗写真を低減する。
【解決手段】撮像装置は、撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択手段と、選択手段で選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理手段と、を備える。選択手段は、画像処理手段が補正処理を実行する状態に設定されている場合に、補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、選択可能範囲の上限を低く設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は自動画像補正機能を用いた撮影技術に関するものである。

従来、撮影画像の明るさを適正なものとするために、撮像装置には撮影時の露出パラメータを決定するための露出制御部が備えられている。この露出制御部は、測光結果に応じて、適正露出となるシャッタ秒時（あるいは、電荷蓄積期間）、絞り値、ＩＳＯ感度の組み合わせからなる露出パラメータを撮影前に決定する。ところが、逆光下での撮影や、高反射物が撮影範囲内に存在する場合の撮影などでは、撮影画像は必ずしもユーザが満足する仕上がりとならない場合があった。また、レンズ交換式のシステムにおいては装着するレンズの特性により周辺光量落ちが発生し、撮影画像の四隅が暗くなってしまう場合があった。そこで、測光の結果求められた露出パラメータで撮影した画像データに対して、さらに画像補正処理を行い、適正な明るさの画像データを得る技術が提案されている（特許文献１参照）。

フィルムカメラでは、ＩＳＯ感度が使用するフィルムによって決まっていたので、シャッタ秒時と絞り値の組み合わせが、露出パラメータとして設定されていた。これに対し、デジタルカメラではＩＳＯ感度自体が変更可能となっており、ユーザによる感度設定の他にも感度を自動で決定するＩＳＯ感度自動モードも搭載されてきている。そのため、デジタルカメラでは、シャッタ秒時と絞り値に加え、ＩＳＯ感度も露出パラメータとして設定することが可能である。例えば、低輝度下では自動的にＩＳＯ感度を高感度側に変更し、シャッタ秒時が遅くならないように制御することで、手ブレを防ぐデジタルカメラも提案されている（特許文献２参照）。

特開２００５−２２３５１１号公報 特開２００５−２９２７４０号公報

しかしながら、ＩＳＯ感度を高感度側に設定して撮影を行うと、画像に対するノイズが増える傾向がある。よって、ＩＳＯ感度自動モードでは、ユーザによるＩＳＯ感度の選択可能範囲に比較して、画像のＳ／Ｎ比（Signal to Noise Ratio）が所定のレベルより悪くならないよう、上限を制限するのが一般的である。

例えば、ユーザによる感度設定ではＩＳＯ感度１００からＩＳＯ１６００まで可能であるが、ＩＳＯ感度自動モードではＩＳＯ感度の選択可能範囲がＩＳＯ感度１００からＩＳＯ感度８００までとなる。ここでＩＳＯ感度８００は撮影画像のＳ／Ｎ比が所定のレベルを満足していることになる。ところが、前述の画像補正処理が画像データを明るくするために信号を増幅する処理であると、この撮影画像に対してこの画像補正処理が行われた場合、結果としてノイズがさらに増幅されてしまい、Ｓ／Ｎ比が悪くなってしまうことがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、自動画像補正機能を用いた撮影を行う場合であっても、画像データのノイズを抑制することができる技術を実現する。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択手段と、前記選択手段で選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理手段と、を備え、前記選択手段は、前記画像処理手段が前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、前記補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲の上限を低く設定することを特徴とする。

本発明によれば、自動画像補正機能を用いた撮影を行う場合であっても、画像データのノイズを抑制することができる。

本発明に係る第１および第２の実施形態の撮像装置のブロック図である。 第１および第２の実施形態におけるＩＳＯ感度設定画面を例示する図である。 第１の実施形態におけるＩＳＯ感度自動設定時の動作を示すフローチャートである。 第１および第２の実施形態におけるＩＳＯ感度自動設定時のＩＳＯ選択可能範囲を例示する図である。 第１および第２の実施形態におけるレンズの周辺光量落ち補正の動作と、顔明るさ補正の動作を示すフローチャートである。 第１および第２の実施形態におけるレンズの周辺光量低下の概念図である。 第２の実施形態における自動画像補正処理時に所定のＩＳＯ感度より高いＩＳＯ感度が選択された場合の警告動作を示すフローチャートである。

以下に、添付図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、１００はデジタルカメラなどの撮像装置である。１２は撮像素子１３への露光量を制御するためのシャッタ、１３は被写体像を光電変換する撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサで構成される。撮影レンズ３１０に入射した光線は、ミラー１３０が光路から退避していれば、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６及び１０６、シャッタ１２を介して導き、光学像として撮像素子１３上に結像する。

１５はＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）であり、Ａ／Ｄ変換する前のアナログ信号のゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。ここでは選択されたＩＳＯ感度に応じたゲイン調整が行われる。このＡＧＣ回路１５のゲイン調整を行うことで、撮像素子１３の感度を調整する。

１６はＡＧＣ回路１５のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１３、ＡＧＣ回路１５、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。

２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。また、レベル補正、ガンマ調整処理を行うことにより画像の露出レベルの調整を行うことも可能である。

２１は顔検出部であり、画像処理回路２０により処理された画像データに対して人物の顔を検出する。画像データから顔の位置および大きさを特定する。検出方法としては画像データから肌色データを抽出し肌色範囲と判定された領域を顔領域として抽出するが、例えば、目、鼻、口など顔の部品に注目する方法や、顔の輪郭に注目した楕円形状情報を利用する方法など他の方法を用いても構わない。

２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮伸長回路３２を制御する。Ａ／Ｄ変換器１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ、ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。

３０は撮影した静止画像を格納するためのメモリである。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。

４０は測光部４６からの測光情報に基づいて、絞り３１２を制御する絞り制御回路３４０と連携しながら、シャッタ１２を制御するシャッタ制御回路である。４２はＡＦ処理を行うための測距部であり、撮影レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式により、絞り３１２、レンズマウント３０６，１０６、ミラー１３０、不図示の測距用サブミラーを介して入射し、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。

４６はＡＥ処理を行うための測光部であり、撮影レンズ３１０に入射した光線を一眼レフ方式により、絞り３１２、レンズマウント３０６，１０６、ミラー１３０，１３２、不図示の測光用レンズを介して入射し、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。また、測光部４６は、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光処理機能も有する。４８はフラッシュであり、静止画の撮影時に被写体を照らすだけでなく、ＡＦ補助光の投光機能も備えている。５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。

５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等の表示部である。表示部５４は、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、例えば、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、調光補正表示、等がある。５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

６０、６２、６４、６６、及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示の入力に使用するための操作手段であり、スイッチやダイヤル等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。６０はモードダイアルスイッチで、自動撮影モード、シャッタ秒時優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、ポートレート撮影モード、スポーツ撮影モード等を切り替え設定することができる。６２はシャッタスイッチＳＷ１で、不図示のシャッタボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ処理、ＡＥ処理等の動作開始を指示する。

６４はシャッタスイッチＳＷ２で、不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、フラッシュ調光処理、露光処理、現像処理、記録処理という一連の撮影処理の動作開始を指示する。ここで、フラッシュ調光処理は、露光処理の前にフラッシュ４８を予備発光させ、そのときの被写体からの反射光量から、露光処理時のフラッシュ４８の発光量を算出する処理である。露光処理は、撮像素子１３から読み出した信号をＡＧＣ回路１５で信号レベルの調整を行い、Ａ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む処理である。現像処理は、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた処理である。記録処理は、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００に画像データを書き込む処理である。

６６は再生スイッチで、撮影した画像をメモリ３０或いは記録媒体２００から読み出して画像表示部２８によって表示する再生動作の開始を指示する。７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、ＩＳＯ感度選択ボタン、各種設定を選択するためのダイヤル等がある。９０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体２００とのインターフェースであり、９２は記録媒体２００と接続を行うコネクタである。

１２０は、レンズマウント１０６内において、撮像装置１００をレンズユニット３００と接続するためのインターフェース、１２２は撮像装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタである。コネクタ１２２は、撮像装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合う。

１３０，１３２はミラーで、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導くことができる。なお、ミラー１３２は、クイックリターンミラーの構成としても、ハーフミラーの構成としても、どちらでも構わない。

２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインターフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。

３００は交換レンズタイプのレンズユニットである。３０６は、レンズユニット３００を撮像装置１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００を撮像装置１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。

３２０は、レンズマウント３０６内において、レンズユニット３００を撮像装置１００と接続するためのインターフェース、３２２はレンズユニット３００を撮像装置１００と電気的に接続するコネクタである。コネクタ３２２は、撮像装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号等を伝え合う。

３４０は測光部４６からの測光情報に基づいて、シャッタ１２を制御するシャッタ制御回路４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御回路である。３４２は撮影レンズ３１０のフォーカシングを制御する測距制御回路、３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御回路である。３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリやレンズユニット固有の番号等の識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発メモリの機能も備える。

［第１の実施形態］ここで、第１の実施形態のＩＳＯ感度自動設定時の動作について説明する。撮影に使用するＩＳＯ感度に関しては、操作部７０のＩＳＯ感度選択ボタンおよびダイヤル部材を操作することで設定可能になっている。図２にＩＳＯ感度設定時の様子を例示する。ＩＳＯ感度は１００から１６００の間で操作部７０のダイヤル部材の回転により順次選択可能になっており、さらにＩＳＯ感度自動設定も可能になっている。ここで設定されたＩＳＯ感度に応じてＡＧＣ回路１５の増幅率が変更される。

図３はＩＳＯ感度自動設定時の動作を示すフローチャートである。Ｓ３０１では、システム制御回路５０は、自動画像補正処理が無効か有効かを判定する。操作部７０を用いることでユーザが自動画像補正処理モードのＯＮ／ＯＦＦを選択することができる。システム制御回路５０は、自動画像補正処理が無効な場合はＳ３０２へ進み、オートＩＳＯの上限値であるＩＳＯ＿ＭＡＸにＩＳＯ＿ＭＡＸ＿１を設定し、下限値であるＩＳＯ＿ＭＩＮにＩＳＯ＿ＭＩＮ＿１を設定する。ここでＩＳＯ＿ＭＡＸ＿１は例えばＩＳＯ感度８００であり、ＩＳＯ＿ＭＩＮ＿１はＩＳＯ感度２００であるものとする。この上限値および下限値の組み合わせを第１の選択可能範囲という。

システム制御回路５０は、自動画像補正処理が有効な場合はＳ３０３へ進み、オートＩＳＯの上限値であるＩＳＯ＿ＭＡＸにＩＳＯ＿ＭＡＸ＿２を設定し、下限値であるＩＳＯ＿ＭＩＮにＩＳＯ＿ＭＩＮ＿２を設定する。ここでＩＳＯ＿ＭＡＸ＿２は例えばＩＳＯ感度４００であり、ＩＳＯ＿ＭＩＮ＿２はＩＳＯ感度１００であるものとする。この上限値および下限値の組み合わせを第２の選択可能範囲という。ここではＩＳＯ感度の上限と下限をそれぞれ設定する例を説明するが、上限と下限に加えて、基準ＩＳＯ感度に関してそれぞれ異なる設定を行っても良いし、上限と下限はそのままに、基準ＩＳＯ感度のみ変更しても良い。例えばＳ３０２では基準ＩＳＯ感度をＩＳＯ感度２００、ＩＳＯ＿ＭＩＮをＩＳＯ感度１００とし、Ｓ３０３では基準ＩＳＯ感度をＩＳＯ＿ＭＩＮと同じＩＳＯ感度１００とするようにしても良い。図４は上述したＩＳＯ感度の上限、下限の設定例、および、基準ＩＳＯ感度の設定例を示している。特に、図４（ａ）は自動画像補正処理が有効な場合には、無効である場合に比較してＩＳＯ感度の選択可能範囲を狭く変更する例を示している。図４（ｂ）は自動画像補正処理が有効な場合には、無効である場合に比較して基準ＩＳＯ感度を低く変更する例を示している。さらに、図４（ｃ）は自動画像補正処理が有効な場合には、無効である場合に比較してＩＳＯ感度および基準ＩＳＯ感度の各選択可能範囲を変更する例を示している。

システム制御回路５０は、Ｓ３０４でＳＷ１がＯＮしたことが検出されるとＳ３０５へ進み、Ｓ３０５において測光部４６により得られた被写体輝度（ＢＶ）から適正露出となるシャッタ秒時（ＴＶ）と絞り値（ＡＶ）の組み合わせを決定する。シャッタ１２を備えていないデジタルカメラであれば、シャッタ秒時の代わりに、撮像素子１３の電荷蓄積時間（ＴＶ）を用いる。システム制御回路５０は、シャッタ秒時優先撮影モードであれば、シャッタ秒時をユーザが指定した値に固定して絞り値を調整し、絞り優先撮影モードであれば、絞り値をユーザが指定した値に固定してシャッタ秒時を調整するようにしてもよい。シャッタ秒時と絞り値の組み合わせに関しては、いわゆるアペックス演算により求めればよく、ＥＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＴＶ＋ＡＶにより決定される。ここでＳＶはＩＳＯ感度に相当する。ここではＩＳＯ感度自動設定時に基準ＩＳＯ感度としてＩＳＯ感度１００が優先的に選択されるものとする。基準ＩＳＯ感度に関してはＩＳＯ感度１００という値に限定されるものではなく、他の値でも構わない。また、撮影モードに応じて基準ＩＳＯ感度を変更してもよく、例えばポートレートではＩＳＯ感度１００基準だが、スポーツモードではＩＳＯ感度４００基準とするように切り替えても良い。また、本実施形態に示す露出制御値の算出方法はあくまで一例であり、これに限定されるものではない。

Ｓ３０６では、システム制御回路５０は、決定されたシャッタ秒時と絞り値を確認し、適正露出に対して露出が不足する場合、つまりシャッタ秒時が低速秒時の制御範囲を超えているか、もしくは絞り値が開放側の制御範囲を超えている場合はＳ３０７へ進む。ここでシャッタ秒時の低速側制御範囲は設定可能範囲と等しく設定（例えば３０秒）しても良いし、手ブレしやすい秒時（例えば１／焦点距離）としても良い。Ｓ３０７では、システム制御回路５０は、不足した露出を補うべくＩＳＯ感度を基準ＩＳＯ感度から変更し、これに応じてＡＧＣ回路１５の増幅率を変更する。

続いて、システム制御回路５０は、Ｓ３０８で変更したＩＳＯ感度が、Ｓ３０２あるいはＳ３０３で設定したＩＳＯ感度上限値であるＩＳＯ＿ＭＡＸを超えていないか比較する。上限値を超えている場合にはＳ３０９でＩＳＯ感度をＩＳＯ＿ＭＡＸとし、これに応じてＡＧＣ回路１５の増幅率を変更する。Ｓ３１０で、システム制御回路５０は、シャッタ秒時もしくは絞り値が制御限界に突き当たっており適正露出が得られない旨を表示部５４に表示する。表示部５４は、例えばシャッタ秒時や絞り値表示を点滅させるなどしても良い。そして、Ｓ３１５へと進む。

Ｓ３０６において、システム制御回路５０は、適正露出に対して露出がオーバーしている場合はＳ３１１へ進み、適正露出とするためＩＳＯ感度を基準ＩＳＯ感度から変更し、これに応じてＡＧＣ回路１５の増幅率を変更する。続いてＳ３１２では、システム制御回路５０は、変更したＩＳＯ感度が、Ｓ３０２あるいはＳ３０３で設定したＩＳＯ感度下限値であるＩＳＯ＿ＭＩＮを下回っていないか比較する。下限値を下回っている場合にはＳ３１３でＩＳＯ感度をＩＳＯ＿ＭＩＮとし、これに応じてＡＧＣ回路１５の増幅率を変更する。Ｓ３１４で、システム制御回路５０は、Ｓ３１０の処理内容と同様に警告表示を行う。システム制御回路５０は、基準ＩＳＯ感度をＩＳＯ感度設定値の下限であるＩＳＯ感度１００としている場合には、Ｓ３０６で露出オーバーと判定された場合には直ちに高輝度警告を表示部５４に表示させ、Ｓ３１５へと進む。

Ｓ３０６において、システム制御回路５０は、適正露出であると判定された場合には、ＩＳＯ感度の変更は行わず、基準ＩＳＯ感度のままとし、Ｓ３１５へと進む。本実施形態では、システム制御回路５０がＩＳＯ感度を変更する判定を適正露出であるか否かを基準に行う例を説明したが、シャッタ秒時が手ブレ秒時より低速か否かや、スポーツモードなどで１／５００秒などの高速シャッタ秒時を基準にするなどしてもよい。

Ｓ３１５で、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ２がＯＮされたことを検出すると、Ｓ３１６で露光処理、現像処理を行う。次に、Ｓ３１７では、システム制御回路５０は、自動画像補正処理が無効か有効かを判定する。操作部７０を用いることでユーザが周辺光量落ち補正のＯＮ／ＯＦＦを選択することができる。自動画像補正処理が無効であれば、そのまま現像処理した画像を記録し、このフローチャートを終了する。自動画像補正処理が有効であれば、Ｓ３１８にて、システム制御回路５０は、画像処理回路２０に自動画像補正処理を行わせ、自動画像補正処理後の画像を記憶してこのフローチャートを終了する。

次に自動画像補正について説明する。ここでは自動画像補正処理の一例として、撮像光学系（レンズ）の周辺光量落ちを補正する場合の動作と、撮影画像から被写体の顔部分の明るさを評価し、暗い場合に適正な明るさに補正する場合の動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。図３のＳ３１８で自動画像補正処理が開始されると、図５のＳ４０１で、システム制御回路５０は、自動画像補正として周辺光量落ち補正が無効か有効かを判定する。

Ｓ４０１で、システム制御回路５０は、周辺光量落ち補正が無効であればＳ４０３に進み、有効であればＳ４０２に進む。Ｓ４０２では、システム制御回路５０は、撮影された画像に対して画像処理回路２０により周辺光量補正を行う。具体的には画像処理回路２０がレンズユニット３００からインターフェース１２０を通して周辺光量に関する情報を取得し、その情報をもとに補正を行い、Ｓ４０３に進む。ここで周辺光量に関する情報としては、ズーム位置、絞り値、瞳位置などを用いる。周辺光量落ちとは、均一輝度面を撮影しても、レンズの光軸に対する入射角の角度が大きくなると、撮像面上の光量が低下する現象のことである。補正方法に関しては特に限定するものではないが、例えば、予め図６に示すような像高ごとの周辺光量比を光学シミュレーションツールなどを用いて求めておき、撮像素子の各画素に対応する周辺光量係数を記憶メモリ５２に予め記憶しておく。そして、レンズユニット３００から取得した瞳距離情報などに応じて、画像処理回路２０が周辺光量係数を補正し、周辺光量比を算出し、その比に応じて画像の信号を増幅する。
続いて、Ｓ４０３では、システム制御回路５０は、自動画像補正として顔検出補正が無効か有効かを判定する。操作部７０を用いることでユーザが顔検出補正のＯＮ／ＯＦＦを選択することができる。

Ｓ４０３で、システム制御回路５０は、顔検出補正が無効であればこのフローチャートを終了し、有効であればＳ４０４に進む。Ｓ４０４では、システム制御回路５０は、撮影された画像に対して、顔検出部２１に人物の顔が存在するかどうか検出を行わせる。検出方法としては前述の通り、画像データから肌色データを抽出し肌色範囲と判定された領域を顔領域として抽出したり、その他、目、鼻、口など顔の部品に注目する方法や、顔の輪郭に注目した楕円形状情報を利用する方法など他の方法を用いても構わない。

Ｓ４０５で、システム制御回路５０は、顔領域が検出できていなければこのフローチャートを終了し、顔領域を検出できていればＳ４０６に進む。顔が検出された場合にはＳ４０６で、システム制御回路５０は、画像処理回路２０により検出された顔領域内の明るさを測定し、Ｓ４０７で測定した明るさが適正なレベルかどうかの判定を行う。ここでは、例えば顔領域の輝度の平均を撮影画像から算出するとともに、その範囲の理論上の輝度（測光部４６およびシステム制御回路５０により算出された適正露出の画像の輝度）を算出し、その理論上の輝度に対する実際に撮像された画像の輝度の差を求める。顔領域の明るさが適正なレベルではない場合には、Ｓ４０８で画像処理回路２０によりレベル補正、ガンマ調整処理を行って、顔領域の画像の信号を増幅させたり、減少させたりして露出レベルの調整を行う。このとき、画像の一部の領域のみの露出レベルを調整しても良いし、画像全体の露出レベルを調整しても構わない。

本実施形態では、自動画像補正処理として、主被写体の明るさを補正する場合と、レンズの周辺光量落ちを補正する場合の２つの補正処理に対して、画像補正処理が有効な場合に自動ＩＳＯ感度設定におけるＩＳＯの選択可能範囲を変更する例を説明した。これらの補正処理では、画像の一部の領域における信号が増幅されるため、結果的にその領域に含まれるノイズも増幅されることになる。そのため、予めオートＩＳＯの上限値を低く設定しておくことで、この画像補正処理の結果、撮影画像のＳ／Ｎ比が余計に悪く、ノイズの多い失敗写真を低減することができる。

画像補正処理についてはこの２つ以外にも、画像の明るさやコントラストに関する補正など、画像データ信号の増幅に関するものであれば同様の効果が得られる。また、複数の自動画像補正機能が実装される場合、前述の明るさやコントラストに関する補正の場合のみＩＳＯ選択可能範囲や基準ＩＳＯ感度を変更し、画像信号の増幅を伴わない補正の場合はＩＳＯ選択可能範囲を特に変更しないようにすることも可能である。ここで、画像信号の増幅を伴わない補正とは、例えば赤目補正やレンズ歪曲収差補正などがある。

［第２の実施形態］次に、ＩＳＯ感度自動設定時に、自動画像補正処理が実施された場合、選択されたＩＳＯ感度に応じて撮影後に警告を行う場合の動作を図７のフローチャートを用いて説明する。図７のフローチャートの処理のうち、図３のフローチャートと同じ処理には、同じ番号が付与されている。本実施形態では、露光処理を終えるまでは、オートＩＳＯの上限値であるＩＳＯ＿ＭＡＸにＩＳＯ＿ＭＡＸ＿１を設定し、下限値であるＩＳＯ＿ＭＩＮにＩＳＯ＿ＭＩＮ＿１を設定するものとする。そのため、図３のＳ３０１〜Ｓ３０３の処理を行わずに、Ｓ３０４へと進む。

システム制御回路５０は、Ｓ３０４でＳＷ１がＯＮしたことが検出されるとＳ３０５へ進み、Ｓ３０５において、基準ＩＳＯ感度を設定し、適正露出となるシャッタ秒時（ＴＶ）と絞り値（ＡＶ）の組み合わせを決定する。Ｓ３０６では、システム制御回路５０は、決定されたシャッタ秒時と絞り値を確認し、適正露出に対して露出が不足する場合はＳ３０７へ進み、不足した露出を補うべくＩＳＯ感度を基準ＩＳＯ感度から変更する。続いてＳ７０８では、システム制御回路５０は、変更したＩＳＯ感度がＩＳＯ感度上限値であるＩＳＯ＿ＭＡＸ＿１を超えていないか比較する。上限値を超えている場合には、システム制御回路５０は、Ｓ７０９でＩＳＯ感度をＩＳＯ＿ＭＡＸ＿１とし、Ｓ３１０で低輝度警告表示を行い、Ｓ３１５へと進む。

Ｓ３０６において、システム制御回路５０は、適正露出に対して露出がオーバーしている場合はＳ３１１へ進み、適正露出とするためＩＳＯ感度を基準ＩＳＯ感度から変更する。続いてＳ７１２では、システム制御回路５０は、変更したＩＳＯ感度が設定したＩＳＯ感度下限値であるＩＳＯ＿ＭＩＮ＿１を下回っていないか比較する。システム制御回路５０は、下限値を下回っている場合にはＳ７１３でＩＳＯ感度をＩＳＯ＿ＭＩＮ＿１とし、Ｓ３１４で警告表示を行う。システム制御回路５０は、基準ＩＳＯ感度をＩＳＯ感度設定値の下限であるＩＳＯ感度１００としている場合には、Ｓ３０６で露出オーバーと判定された場合には直ちに高輝度警告表示を行い、Ｓ３１５へと進む。

Ｓ３０６において、システム制御回路５０は、適正露出であると判定された場合には、特にＩＳＯ感度の変更は行わず、基準ＩＳＯ感度のままとし、Ｓ３１５へと進む。システム制御回路５０は、Ｓ３１５でシャッタスイッチＳＷ２を検出すると、Ｓ３１６で露光処理、現像処理を行う。次に、Ｓ３１７では、システム制御回路５０は、自動画像補正処理が無効か有効かを判定する。システム制御回路５０は、自動画像補正処理が無効であれば、そのまま現像処理した画像を記録し、このフローチャートを終了する。

システム制御回路５０は、自動画像補正処理が有効であれば、Ｓ７１９で、システム制御回路５０は、撮影画像に設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より低いならばＳ３１８にて上述した自動画像補正処理を行う。システム制御回路５０は、反対に、撮影画像に設定されたＩＳＯ感度が所定のＩＳＯ感度より高いならばＳ７２０で表示部５４に警告表示を行う。ここでは所定のＩＳＯ感度として、第２の選択可能範囲の上限であるＩＳＯ＿ＭＡＸ＿２（ＩＳＯ感度４００）を適用することとする。例えばＩＳＯ感度自動設定処理によりＩＳＯ感度８００で撮影された場合、警告表示が行われることになる。ここで、警告は表示部５４への表示に限るものではなく、画像表示部２８に画像に重ね合わせて表示しても良いし、音声などで警告しても良い。

これにより、システム制御回路５０は、自動画像補正処理が行われた撮影に対して、所定のＩＳＯ感度よりも高いＩＳＯ感度が選択された場合、表示部５４を用いて撮影画像の画質が低下している可能性がある旨を警告する。そして、システム制御回路５０は、表示部５４に、警告とともに自動画像補正処理を実行するのかユーザに問い合わせる表示を行わせる。

ステップＳ７２１で、システム制御回路５０は、ユーザが操作部７０を操作することによって自動画像補正処理を実行することを指示したかどうかを判定する。ユーザによる自動画像補正処理の実行が指示されていれば、システム制御回路５０は、Ｓ３１８にて上述した自動画像補正処理を行う。ユーザから指示がなれば、自動画像補正処理の実行をキャンセルし、このフローチャートを終了する。

第１の実施形態では、ＳＷ２がＯＮされる前に警告表示が出された場合に、ユーザは、自動画像補正処理を無効にさえすれば警告表示がなくなるのか、自動画像補正処理を無効にしても警告表示がなくならないのかが判断できなった。そこで、本実施形態では、システム制御回路５０は、撮影処理を開始するまでは自動画像補正処理の有無に関わらずＩＳＯ感度の選択可能範囲を一律に第１の選択可能範囲に設定している。その後、システム制御回路５０は、撮影画像に対して自動画像補正が行われる場合に、撮影画像のＩＳＯ感度が、自動画像補正処理によって撮影画像のＳ／Ｎ比が悪くなると判断される第２の選択可能範囲を超えていた場合に、警告表示を行うようにしている。このようにすることで、自動画像補正処理さえしなければＳ／Ｎ比が所定のレベルより悪くならないような場合に、自動画像補正処理の実行の可否をユーザの判断に委ねることが可能となる。

また、第２の実施形態では、システム制御回路５０は、Ｓ７１９で撮影画像のＩＳＯ感度が第２の選択可能範囲内であることを判定してから、Ｓ３１８で自動画像補正を行っていたが、これに限られるものではない。画像処理回路２０による自動画像補正処理として顔検出補正のみが設定されている場合には、自動画像補正処理が有効であっても、撮影画像から顔領域が検出されなければ、画像のＳ／Ｎ比が劣化する補正は行われない。そのため、画像処理回路２０による自動画像補正処理として顔検出補正のみが設定されているのであれば、システム制御回路５０は、Ｓ７１９に進む前に顔検出部２１が撮影画像から顔領域を検出できるかどうかを判定する。システム制御回路５０は、顔検出部２１が撮影画像から顔領域を検出できたと判定すればＳ７１９に進み、検出できなかったと判定すれば補正対象となる領域が存在しないため、このフローチャートを終了するようにしてもよい。

また、上記実施形態では一眼レフのデジタルカメラを例に挙げて説明を行ったが、上述したような自動画像補正処理の機能を備えたカメラであれば、その他のカメラでも構わない。例えば、ミラー１３０やシャッタ１２を備えていないコンパクトなデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、あるいは、カメラと自動画像補正処理の機能を備えたコンピュータが接続された監視カメラシステムであってもよい。

［他の実施形態］
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給しても達成可能である。すなわち、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の半導体メモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現される場合もある。

しかし、さらにプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる場合も有得る。その後、プログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

Claims (12)

1. 被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理手段と、を備え、
   前記選択手段は、前記画像処理手段が前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、前記補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲の上限を低く設定することを特徴とする撮像装置。
2. 前記選択手段は、前記画像処理手段が前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲を狭く設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理手段と、を備え、
   前記選択手段は、前記画像処理手段が前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、前記補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲において優先的に選択される基準の感度を低く設定することを特徴とする撮像装置。
4. シャッタ秒時、電荷蓄積時間、および、絞り値の少なくともいずれかを調整して、前記撮像素子により撮像された画像の露出を調整する露出制御手段を更に有し、
   前記露出制御手段は、被写体輝度と前記基準の感度とに基づいて、前記シャッタ秒時、電荷蓄積時間、および、絞り値の少なくともいずれかを調整し、
   前記選択手段は、前記撮像素子の感度が前記基準の感度に設定されているときに、前記露出制御手段により前記シャッタ秒時、電荷蓄積時間、および、絞り値の少なくともいずれかを調整しても、前記撮像素子により撮像された画像が適正露出とならない場合に、前記撮像素子の感度を前記基準の感度とは別の感度に変更するものであることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 被写体像を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子の感度を第１の選択可能範囲から自動で選択する選択手段と、
   前記選択手段で選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理手段と、
   前記画像処理手段が前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、前記選択手段によって選択された感度が前記第１の選択可能範囲よりも上限が小さく設定された第２の選択可能範囲の上限を超えていた場合に、警告を行う警告手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
6. 前記補正処理とは、前記撮像された画像の一部もしくは全体の明るさを補正するように前記信号を増幅する処理であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記補正処理とは、撮像光学系の周辺光量に関する情報により前記撮像素子から出力される画像データに対して周辺光量を補正するように前記信号を増幅する処理であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記撮像素子から出力される画像データに対して人物の顔領域を検出するための顔検出手段を更に備え、
   前記画像処理手段は、前記顔領域の画像データについて、前記顔領域もしくは全体の明るさを適正なレベルに補正するように前記信号を増幅する補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 被写体像を撮像する撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択工程と、
   前記選択工程において選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理工程と、を備え、
   前記選択工程では、前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲の上限を低く設定することを特徴とする撮像方法。
10. 被写体像を撮像する撮像素子の感度を所定の選択可能範囲から自動で選択する選択工程と、
    前記選択工程において選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理工程と、を備え、
    前記選択工程では、前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、補正処理を実行しない状態に設定されている場合に比較して、前記選択可能範囲において優先的に選択される基準の感度を低く設定することを特徴とする撮像方法。
11. 被写体像を撮像する撮像素子の感度を第１の選択可能範囲から自動で選択する選択工程と、
    前記選択工程において選択された感度の撮像素子により撮像された画像に対して、信号を増幅する補正処理を行う画像処理工程と、
    前記補正処理を実行する状態に設定されている場合に、前記選択工程において選択された感度が前記第１の選択可能範囲よりも上限が小さく設定された第２の選択可能範囲の上限を超えていた場合に、警告を行う警告工程と、を備えることを特徴とする撮像方法。
12. 請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の撮像方法を撮像装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。