JP2010245924A

JP2010245924A - 画像表示装置、およびカメラ

Info

Publication number: JP2010245924A
Application number: JP2009093677A
Authority: JP
Inventors: Erika Koishi; えりか小石
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2010-10-28

Abstract

【課題】電子ビューファインダ１０６の視認性を向上させること。
【解決手段】制御装置１０４は、電子ビューファインダ１０６に表示する画像の視認性を向上させる階調特性を設定し、設定した階調特性を用いて画像を補正し、補正結果を電子ビューファインダ１０６に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置、およびカメラに関する。

次のような電子カメラが知られている。この電子カメラは、電子ビューファインダに表示する画像について、記録用画像データを生成し、記録用画像データの色調を補正してスルー画像の視認性を向上させる（例えば、特許文献１）。

特開２００４−９６３４０号公報

しかしながら、従来の電子カメラでは、記録用画像データを生成してから色調の補正を行うため、処理時間がかかるという問題があった。

本発明による画像表示装置は、電子ビューファインダと、電子ビューファインダに表示する画像の視認性を向上させるための階調特性を設定する設定手段と、設定手段で設定した階調特性を用いて撮像素子から入力される画像信号を補正する補正手段と、補正手段による補正結果を電子ビューファインダに出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
本発明よるカメラは、撮像手段と、上記の画像表示装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、高速に処理を行って、視認性を向上させた画像を電子ビューファインダに表示することができる。

デジタルカメラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。撮影処理の流れを模式的に示した図である。電子ビューファインダへの画像表示処理の流れを模式的に示した図である。電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性の具体例を示す図である。電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性の具体例を示す図である。

図１は、本実施の形態におけるデジタルカメラの一実施の形態の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、操作部材１０１と、レンズ１０２と、撮像素子１０３と、制御装置１０４と、メモリカードスロット１０５と、電子ビューファインダ１０６とを備えている。

操作部材１０１は、使用者によって操作される種々の入力部材、例えば電源ボタン、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタン、キャンセルボタンなどを含んでいる。

レンズ１０２は、複数の光学レンズから構成されるが、図１では代表して１枚のレンズで表している。レンズ１０２を構成するレンズには、ズーム倍率を変更するためのズームレンズや、焦点調節を行うための焦点調節用レンズ（ＡＦレンズ）等が含まれる。撮像素子１０３は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳなどのイメージセンサーであり、レンズ１０２により結像した被写体像を撮像する。そして、撮像によって得られた画像信号を制御装置１０４へ出力する。

制御装置１０４は、ＣＰＵ、メモリ、およびその他の周辺回路により構成され、デジタルカメラ１００を制御する。なお、制御装置１０４を構成するメモリには、ＳＤＲＡＭやフラッシュメモリが含まれる。ＳＤＲＡＭは、揮発性のメモリであって、ＣＰＵがプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用されたり、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。また、フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであって、制御装置１０４が実行するプログラムのデータや、プログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。

制御装置１０４は、使用者によって操作部材１０１に含まれるレリーズボタンが半押しされたことを検出すると、ＡＦ（Ａｕｔｏフォーカス／自動焦点調節）処理やＡＥ（ＡｕｔｏＥｘｐｏｓｕｒｅ／自動露出調整）処理を実行する。その後、制御装置１０４は、使用者によってレリーズボタンが全押しされたことを検出すると、撮影処理を実行する。

具体的には、制御装置１０４は、図２に示すように撮影処理を行う。まず、制御装置１０４は、撮像素子１０３から入力された画像信号（センサＲＧＢ）に対して、ホワイトバランス処理（ＷＢ）を行った後、補間処理を行う。次に、制御装置１０４は、補間後の画像データに対して線形変換処理を行う。なお、ここでの線形変換は、図３で後述する線形変換１と区別するために線形変換２と呼ぶ。この線形変換２において、制御装置１０４は、画像データの色空間を出力画像で想定する標準色空間、例えばｓＲＧＢ等に変換する。

次に、制御装置１０４は、線形変換後の画像データに対して、ＬＵＴ処理を行う。なお、ここでのＬＵＴ処理は、図３で後述するＬＵＴ１と区別するためにＬＵＴ２と呼ぶ。このＬＵＴ２において、制御装置１０４は、線形変換後の画像データを出力画像で想定する階調特性、例えばｓＲＧＢγや２．２乗などに補正する。あるいは、制御装置１０４は、デジタルカメラ１００の画作りとして最適な階調に補正した階調特性を使用してＬＵＴ２を行ってもよい。

その後、制御装置１０４は、ＬＵＴ処理後の画像データに対してマトリックス変換処理を行う。マトリックス変換処理においては、ＬＵＴ処理後の画像データに対してマトリックス演算を施すことによって、画像データの色空間をＲＧＢ表色系からＹＣｂＣｒ表色系に変換する。そして、制御装置１０４は、ＹＣｂＣｒ表色系に変換した画像データに対してＪＰＥＧエンコーディングを行うことによって、ＪＰＥＧ形式の画像データ（ＪＰＥＧデータ）を生成して出力する。

なお、図２には図示しないが、制御装置１０４は、出力したＪＰＥＧデータに基づいて、表示用の画像データ、例えばサムネイル画像データを生成する。そして、ＪＰＥＧデータにヘッダ情報を付加した画像ファイル（ＪＰＥＧファイル）を生成し、ヘッダ情報内にサムネイル画像データを記録する。そして、制御装置１０４は、生成した画像ファイルをメモリカードスロット１０５へ出力する。

なお、メモリカードスロット１０５は、記憶媒体としてのメモリカードを挿入するためのスロットであり、制御装置１０４から出力された画像ファイルをメモリカードに書き込んで記録する。また、メモリカードスロット１０５は、制御装置１０４からの指示に基づいて、メモリカード内に記憶されている画像ファイルを読み込む。

電子ビューファインダ１０６は、例えばデジタルカメラ１００の背面に搭載された接眼タイプの電子ビューファインダであって、制御装置１０４は、電子ビューファインダ１０６にスルー画を表示することにより、使用者は、電子ビューファインダ１０６で被写体を確認しながら撮影を行うことができる。また、この電子ビューファインダ１０６には、デジタルカメラ１００を設定するための設定メニューや再生画像等の種々の情報も表示される。

本実施の形態におけるデジタルカメラ１００のように、使用者が電子ビューファインダ１０６に表示されている被写体を見ながら撮影を行う場合には、電子ビューファインダ１０６に表示されるスルー画の見えは、電子ビューファインダ１０６を介さずに直接被写体を見る時に比べ、視野が囲まれているためコントラストが低く見える。

この視環境の違いに起因する見えの違いの補正と、フォーカス調整の視認性を考慮すると、電子ビューファインダ１０６の表示輝度を実際の輝度特性に対して線形にするのではなく、階調補正を行ってコントラストを立てて表示した方が望ましい。しかしながら、コントラストを立てた場合には、中間階調での視認性は向上するが、白潰れや黒潰れといった他の階調における弊害が生じる可能性がある。

よって、本実施の形態では、制御装置１０４は、上記弊害を防止した上で、全ての階調において電子ビューファインダ１０６の視認性が高くなるように、スルー画の各フレームに対して階調補正を行ってから、階調補正後の画像を電子ビューファインダ１０６に表示するようにする。以下、図３を用いて処理の詳細について説明する。

制御装置１０４は、撮像素子１０３から入力された画像信号（センサＲＧＢ）に対して、ホワイトバランス処理（ＷＢ）を行った後、補間処理を行う。次に、制御装置１０４は、補間後の画像データに対して線形変換１を行う。線形変換１では、図２に示した線形変換２と異なり、制御装置１０４は、補間後の画像データの色空間を電子ビューファインダ１０６の表示色空間に変換する。

次に、制御装置１０４は、線形変換後の画像データに対して、ＬＵＴ１処理を行う。ＬＵＴ１は、図２に示したＬＵＴ２と異なり、制御装置１０４は、電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性に所定乗の階調を掛けた階調特性を用いて階調補正を行う。ここで所定乗の階調は、上記弊害を防止して、全ての階調において電子ビューファインダ１０６の視認性が高くなるように階調補正を行うために設定され、例えば、撮影シーンの周囲が明るい場合には、１．１乗前後（但し１．０乗より大きい）が最適であることが実験に基づいて確認されている。

よって、本実施の形態では、上記実験結果に基づいて、ＬＵＴ１では、（電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性）×（１．１乗の階調）により算出される階調特性を用いて、画像データの階調を補正する。なお、電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性とは、電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性が図４に示すような階調特性である場合には、図５に示すように、入力信号に対して図４に示す階調特性と図５に示す階調特性との両方をかけると線形出力となるような階調特性をいう。

制御装置１０４は、ＬＵＴ１を行った後の画像データを電子ビューファインダ１０６へ出力して表示する。これによって、白潰れや黒潰れがなく、かつ視認性を高くした画像を電子ビューファインダ１０６に表示することができる。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）制御装置１０４は、電子ビューファインダ１０６に表示する画像の視認性を向上させるための階調特性を設定し、設定した階調特性を用いて撮像素子１０３から入力されるセンサＲＧＢを補正し、補正結果を電子ビューファインダ１０６に出力するようにした。これによって、白潰れや黒潰れを防止した上で、電子ビューファインダ１０６に表示される画像の見えを実際の見えに近づけて視認性を向上させることができる。また、撮像素子１０３から入力されるセンサＲＧＢを直接処理するため、一旦、記録用のＪＰＥＧデータを生成してから処理を行う場合と比較して処理を高速化することができる。

（２）制御装置１０４は、電子ビューファインダ１０６の表示特性を線形に補正する階調特性に、１．１乗の階調をかけた階調特性を用いて図３に示したＬＵＴ１を行うようにした。これによって、実験結果を加味して、白潰れや黒潰れを防止して視認性を高くした画像を電子ビューファインダ１０６に表示するために最適な階調特性を用いてＬＵＴ１を行うことができる。

―変形例―
なお、上述した実施の形態のデジタルカメラは、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、図３に示したＬＵＴ１において、上記所定乗の階調を１．１乗とし、（電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性）×（１．１乗の階調）により算出される階調特性を用いて線形変換後の画像データを補正する例について説明した。しかしながら、所定乗の階調は、１．０乗より大きい他の値であってもよく、例えば、１．０乗より大きく１．４乗以下の範囲内の任意の値を設定すればよい。

（２）また、上述したように、撮影シーンの周囲が明るい場合には、１．１乗前後が最適であることが実験に基づいて確認されているが、撮影シーンの周囲が暗い場合には、１．０未満とした方が電子ビューファインダ１０６の視認性を向上させることができる。よって、デジタルカメラ１００が撮影シーンの周囲の明るさを測定できる場合には、制御装置１０４は、測定結果に基づいて周囲の明るさが明るいと判定した場合には、上記所定乗の階調を１．０乗より大きく１．４乗以下の階調とし、測定結果に基づいて周囲の明るさが暗いと判定した場合には、上記所定乗の階調を０．８乗以上１．０乗未満の階調とするようにしてもよい。これによって、撮影シーンの周囲の明るさを考慮して電子ビューファインダ１０６の視認性を向上させることができる。

（３）上述した実施の形態では、スルー画の表示時に電子ビューファインダ１０６の視認性を向上させるための処理について説明した。しかしながら、メモリカードに記録されている画像ファイルの画像等のように、図２に示したような撮影画像用の画像処理が施されている画像を再生表示する際に、電子ビューファインダ１０６の視認性を向上させることも可能である。この場合には、制御装置１０４は、図３に示したＬＵＴ１において、例えば、（図２のＬＵＴ２で用いた階調特性）×（出力画像で想定する標準色環境階調特性の逆階調の１．１乗）×（電子ビューファインダ１０６のパネルの表示特性を線形に補正する階調特性）により算出される階調特性を用いて表示対象の画像データを補正すればよい。なお、「出力画像で想定する階調特性の逆階調の１．１乗」とは、例えば、出力画像で想定する階調特性が（１／２．２）乗であれば、２．２×１．１＝２．４１乗の階調特性をいう。これによって、既に階調補正が施されている画像を表示する際にも、白潰れや黒潰れがなく、かつ視認性を高くした画像を電子ビューファインダ１０６に表示することができる。

（４）上述した実施の形態では、本願発明をデジタルカメラ１００に適用する例について説明した。しかしながら、撮影機能を有し電子ビューファインダを備えた他の機器、例えばカメラ付き携帯電話機、携帯情報端末、またはビデオカメラ等にも適用することが可能である。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。

１００カメラ、１０１操作部材、１０２レンズ、１０３撮像素子、１０４制御装置、１０５メモリカードスロット、１０６電子ビューファインダ

Claims

電子ビューファインダと、
前記電子ビューファインダに表示する画像の視認性を向上させる階調特性を設定し、前記階調特性を用いて撮像素子から入力される画像信号を補正し、前記電子ビューファインダに出力する制御装置とを備えることを特徴とする画像表示装置。
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記制御装置は、前記電子ビューファインダの表示特性を線形に補正する階調特性に、０．８乗以上であって１．０乗未満の階調をかけた階調特性、または１．０乗より大きく１．４乗以下の階調をかけた階調特性のいずれかを、前記視認性を向上させる階調特性として設定することを特徴とする画像表示装置。
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記制御装置は、前記電子ビューファインダの表示特性を線形に補正する階調特性に、１．１乗の階調をかけた階調特性を、前記視認性を向上させる階調特性として設定することを特徴とする画像表示装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記制御装置は、すでに階調補正が施されている画像に対しては、その画像の階調補正に用いられた階調特性と前記画像で想定する標準色環境の逆階調の１．１乗と、電子ビューファインダの表示特性を線形に補正する階調特性との積により算出される階調特性を、前記視認性を向上させる階調特性として設定することを特徴とする画像表示装置。
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記制御装置は、撮影シーンの周囲の明るさに基づいて、前記視認性を向上させる階調特性を設定することを特徴とする画像表示装置。
撮像素子と、
請求項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置とを備えることを特徴とするカメラ。