JP2013021397A - 撮像装置、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像画像に基づいて好適なフォーマットのファイルで保存する。
【解決手段】撮像センサ２４は、撮影レンズ２３により結像される被写体を撮像する。色域変換部２６は、撮影時に撮像センサ２４から取り込んだ画像データを、撮像センサの分光感度特性に基づいて特定の色空間の色域に変換する。色域判定部２７は、色域変換部１３で変換した特定の色空間の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する。広色域記録制御部２９は、特定の色空間の色域が広いと判定した場合、予め決めた所定の色空間の色域で画像データを記録する第１フォーマットよりも広い色空間の色域で画像データを記録することができる第２フォーマットのファイル形式を選択し、選択した第２フォーマットのファイル形式で画像データをメモリカード２１に記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置、プログラム、及び記録媒体に関する。

液晶ディスプレイや薄型テレビ等の表示装置で表示可能な色再現範囲（色域）は、近年拡大傾向にあり、従来の標準的な規格であるsRGBやRec709、さらにはadobeRGB等で定義した特定の色空間の色域にとどまらず、より広い色域を表示できるようになってきている。

デジタルカメラは、取得することができる色域が前記特定の色空間の色域よりも広い。そこで、デジタルカメラの多くは、予め決められた色空間の色域で画像データを記録するＪＰＥＧ形式等の第１フォーマットと、第１フォーマットよりも広い色空間の色域で画像データを記録するＲＡＷデータ等の第２フォーマットとの２種類のファイル形式を撮影者が撮影前に択一的に選択しておくことができるようになっている（特許文献１、２）。

ところで、前述した広色域表示装置では、広い色空間の色域をもつ画像を表示する場合、従来の色空間の色域を超える画像をストレートに拡張した色域の画像に変換して表示するため、その画像領域が明らかに異なった鮮やかな発色で表示されることが多い。そこで、広色域表示装置の色域を対応させるために、撮像データの全てをＲＡＷデータ等の第２フォーマットのファイル形式で保存することが望まれている。

特開平１１−２６１９３３号公報 特開２００１−２２３９７９号公報

しかしながら、全ての撮像データをＲＡＷ等の第２フォーマットのファイル形式で保存すると、ＲＡＷデータで保存する必要性の低い画像が多く含まれてしまい、後のデータの扱いや管理が非常に煩雑なるという問題が生じる。またデータ容量が大きくなるという問題も生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、撮像画像の色域に基づいて最適なフォーマットのファイル形式で画像を保存することができる撮像装置、プログラム、及び記録媒体を提供することを目的とする。

本発明を例示する撮像装置の一態様は、撮像センサの分光感度特性に基づいて、撮影時に撮像センサから取り込んだ画像データを特定の色空間の色域に変換する色域変換手段と、色域変換手段で変換した特定の色空間の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する色域判定手段と、を備えたものである。

また、特定の色空間の色域が広いと色域判定手段が判定した場合、予め決めた所定の色空間の色域で画像データを記録する第１フォーマットよりも広い色空間の色域で画像データを記録することができる第２フォーマットのファイル形式で画像データを記録媒体に記録する広色域記録制御手段を設けてもよい。

さらに、報知制御手段を設け、特定の色空間の色域が広いと色域判定手段が判定した場合、特定の色空間の色域が広い旨を撮像装置の外部に報知するようにしてもよい。

また、本発明としては、コンピュータが読み取り可能なプログラム、並びにコンピュータが読み取り可能なプログラムを記録した記録媒体の発明としてもよい。

本発明は、色域変換手段で変換した特定の色空間の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する色域判定手段を備えたため、広色域領域が撮像画像に存在するかを撮影毎に判断することができる。これにより、撮像した画像データの色域に基づいて最適なフォーマットのファイル形式で画像データを保存することができる。

本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの要部を示すブロック図である。 デジタルカメラの背面図である。 デジタルカメラの動作手順を示すフローチャートである。 撮影時に取り込んだ画像の一例を示す参考図である。 ｓＲＧＢの色域とＸＹＺ色空間に変換した画像データの色域とを平面で表したｘｙ色度図である。 ＬＣＤに表示する表示用画像のうちの広色域領域に黒色を点滅表示させた説明図である。 広色域領域が存在する時に点灯するＬＥＤを設けた他の実施形態を示すカメラボディの背面図である。

本発明を適用したデジタルカメラ１０は、図１に示すように、撮像部１１、現像処理部１２、色空間変換部１３、画像処理部１４、圧縮伸長処理部１５、ＳＤＲＡＭ１６、メディアコントローラ１７、表示制御部１８、ＣＰＵ１９、カードメモリ２０、及びＬＣＤ２１を備えている。なお、符号２２は、バスである。

撮像部１１は、撮影レンズ２３、単板式のカラー撮像センサ２４、及びＡＦＥ２５等で構成され、カラー撮像センサ２４から得られる撮像信号に対してＡＦＥ２５で各種処理を行ない、ＲＡＷ（Ｂａｙｅｒ）データを生成してＳＤＲＡＭ１６に格納する。

現像処理部１２は、ＳＤＲＡＭ１６に格納したＲＡＷデータの現像処理（Ｂａｙｅｒ→ＲＧＢ変換）を行い、現像処理を施したＲＧＢデータを色空間変換部１３に出力する。

色空間変換部１３は、記録時には現像処理部１２で得たＲＧＢデータをｓＹＣＣ色空間に変換してＳＤＲＡＭ１６に格納するとともに、再生時にはＳＤＲＡＭ１６からｓＹＣＣ色空間のデータを読み出し、必要に応じてｓＲＧＢ色空間のデータ（ｓＲＧＢデータ）に変換する。なお、ｓＲＧＢ色空間の代わりに、周知のadobeＲＧＢ色空間等に変換してもよい。

表示制御部１８は、ｓＲＧＢデータを、ＬＣＤ２１の解像度に合うように縮小処理して表示用画像を作成し、作成した表示用画像を保存用の画像としてＬＣＤ２１に一定時間表示する。

画像処理部１４は、色空間変換部１３で得たｓＹＣＣデータを対してサイズ変換や画像調整等の処理を行ってＳＤＲＡＭ１６に格納する。

圧縮伸長処理部１５は、記録時には画像処理済みのｓＹＣＣデータをＳＤＲＡＭ１６から読み出し、読み出したｓＹＣＣデータに対してｓＲＧＢ色空間に色域圧縮をするＪＰＥＧ形式に圧縮処理が施され、再生時にはＪＰＥＧ形式の圧縮画像データをカードメモリ２０から読み出し、これを伸長して得たｓＲＧＢデータをＳＤＲＡＭ１６に格納する。

メディアコントローラ１７は、カードメモリ２０に対するＲＡＷデータやＪＰＥＧデータの読み出し、及び書き込みを制御する。

ＣＰＵ１９は、レリーズボタン、撮影モード選択操作部、電源スイッチ等からなる操作部３０が接続されており、操作部３０からの指示に応答して各部を制御する。撮影モード選択操作部は、通常撮影モードと広色域撮影モードとのいずれかを選択する。通常撮影モードは、撮像した画像データをｓＲＧＢに色域圧縮したＪＰＥＧ圧縮ファイルでカードメモリ２０に保存する。

広色域撮影モードでは、保存画像の撮影対象領域に広色域領域が存在するか否かを判定し、存在する場合には、ＲＡＷデータ（第２フォーマット形式の画像データ）をカードメモリ２０に保存し、また、存在しない場合にはｓＲＧＢに色域圧縮したＪＰＥＧ形式（第１フォーマット形式）のファイルで保存する。

ＣＰＵ１９には、不揮発性メモリ３１、及びバッファメモリ３２が接続されている。不揮発性メモリ３１には、ＣＰＵ１９が種々の制御を行う際に参照される制御プログラム等が格納されている。ＣＰＵ１９は、不揮発性メモリ３１に格納されている制御プログラムに従い、バッファメモリ３２を一時記憶作業領域として利用して各部（回路）の制御を行い、デジタルカメラ１０の各部（回路）の機能を作動させる。

ＣＰＵ１９は、撮像データの撮影対象領域に広色域領域が存在するか否かの判定を行うために、色域変換部２６、色域内外判定部２７、広色域表示制御部２８、及び広色域記録制御部２９を有する。これらは、不揮発性メモリ３１に格納されている制御プログラムを実行することで生成される。

色域変換部２６は、撮影時に得られる画像データの撮影対象領域の色域を算出する。これは、現像処理部１２で現像処理を施したＲＧＢデータを、カラー撮像センサ２４の分光特性から求まる３×３マトリクス回路により、ＣＩＥ（国際照明委員会）で定義されたＸＹＺ色空間（特定の色空間）の色域に変換することで算出することができる。ＸＹＺ色空間は、CIE-XYZ色空間であり、デバイス非依存の色空間である。なお、デバイス非依存の特定の色空間の色域としては、ＸＹＺ色空間の色域以外に、ＣＩＥ−Ｌ*ａ*ｂ*空間の色域等に変換してもよい。

色域内外判定部２７は、特定の色空間の色域と予め決めた色空間の色域とを比較し、撮影対象領域の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いか否かを判定する。比較は、撮影対象領域の全画素に対して行う。判定は、一つの画素でも予め決めた色空間の色域に入っていない場合は広色域領域が存在すると判定する。

なお、色域内外判定部２７としては、ＸＹＺデータを平滑化処理し、平滑化したＸＹＺデータのうちの水平、又は垂直方向に飛び飛びの画素についてのみ判別するようにしてもよい。この場合、全画素を比較しなくて済むため処理速度が向上する。また、予め決めた色空間の色域としては、ｓＲＧＢ、adobeＲＧＢ等の標準的な色空間の色域としてもよいし、ユーザーが定義した色空間の色域としてもよい。

広色域表示制御部２８は、色域内外判定部２７が撮影対象領域に広色域領域が存在すると判定する場合、ＬＣＤ２１に表示する表示用画像のうちの広色域領域を黒色で一定時間点滅表示するよう制御する。

広色域記録制御部２９は、色域内外判定部２７が撮影対象領域に広色域領域が存在すると判定する場合、ＲＡＷデータをカードメモリ２０に記録するよう制御する。また、広色域領域が存在いしないと判定する場合には、ｓＹＣＣ色空間のＲＧＢデータに対して画像処理を行い、その後、ｓＲＧＢ色域圧縮によりＪＰＥＧ形式のファイルでカードメモリ２０に保存するよう画像処理部１４、圧縮伸長処理部１５、及びメディアコントローラ１７等を制御する。

操作部は、図２に示すように、ＬＣＤ２１の隣にモード選択操作部が設けられている。モード選択操作部は、モードメニュボタン３３、及び十字キー３４で構成されている。LCD２１には、保存画像や再生画像の表示に加えて、メニュー画面や撮影モードの選択画面等が表示される。なお、符号３５はレリーズボタン、３６は電源スイッチ、３７はファインダ接眼窓である。

次に上記構成の作用を、図３を参照しながら説明する。デジタルカメラ１０の電源スイッチ３６をオンする（Ｓ−１）した後に、撮影モード選択操作部３３，３４を操作して広色域撮影モードを選択する（Ｓ−２）。その後、ファインダ接眼窓３７から覗いてフレーミングを行ってからレリーズボタン３５を操作してシャッタレリーズを行う（Ｓ−３）。

シャッタレリーズに応答してＣＰＵ１９は、撮像部１１からＲＡＷデータを取り込み、ＳＤＲＡＭ１６に格納する（Ｓ−４）。その後、ＣＰＵ１９は、ＳＤＲＡＭ１６から読み込んだＲＡＷデータを現像処理部１２に送る。現像処理部１２は、ＲＡＷデータをＲＧＢデータに変換し、変換したＲＧＢデータをＳＤＲＡＭ１６に保存する（Ｓ−５）。

その後、ＣＰＵ１９は、保存したＲＧＢデータを色空間変換部１３に送ってｓＹＣＣ色空間に変換してからｓＲＧＢ色空間に変換し（Ｓ−６）、変換したｓＲＧＢ色空間のデータ（ｓＲＧＢデータ）を表示制御部１８に送る。表示制御部１８は、ｓＲＧＢデータをＬＣＤ２１の解像度に合うように縮小処理を施し（Ｓ−７）、縮小処理を施した表示用画像を保存用の画像としてＬＣＤ２１に一定時間表示する（Ｓ−８）。

一方、ＣＰＵ１９は、現像処理済みのＲＧＢデータをＳＤＲＡＭ１６から読み出し、ＲＧＢデータの撮影対象領域に広色域領域が存在するかを判別する（Ｓ−９）。判別は、ＣＰＵ１９の色域変換部２６が、ＲＧＢ画像データを、カラー撮像センサ２４の分光特性から求まる３×３マトリクス回路によりＸＹＺ色空間の画像データに変換する。その後、ＣＰＵ１９の色域内外判定部２７は、ＸＹＺ色空間の画像データの色域と予め決めた色空間の色域とを比較し、ＸＹＺ色空間の画像データの色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する。

例えば、ＲＧＢデータを図４に示すように、ツツジを写した画像と仮定する。このＲＧＢデータをＸＹＺ色空間に変換し、図５に示すように、変換したＸＹＺ色空間の色域と予め決めた色空間の色域、例えばｓＲＧＢ色空間の色域とを比較する。図５は、色を平面で表すｘｙ色度図上でｓＲＧＢの三原色を図示したものであり、三角形４０がｓＲＧＢ色空間の色域を、また、黒色で塗り潰した部分４１がＸＹＺ色空間に変換した画像データの色域をそれぞれ示す。ＸＹＺ色空間の色域には、ｓＲＧＢ色空間では表現できない領域４１ａが青から緑にかけて存在する。これにより、ＸＹＺ色空間の色域に変換した画像データには、予め決めた色空間の色域よりも広い広色域領域が存在することが判る。

ＣＰＵ１９は、色域内外判定部２７がＸＹＺ色空間の色域に変換した画像データに広色域領域が存在すると判定する場合、広色域表示制御部２８を動作させる。広色域表示制御部２８は、図６に示すように、ＬＣＤ２１に表示する表示用画像の撮影対象領域に広色域領域を黒色４２で点滅表示する（Ｓ−１０）。これにより、撮影者は、ＬＣＤ２１を視認することで、広色域領域があることが分かるとともに、その領域が画像の中のどの領域かも一目で分かる。

その後、ＣＰＵ１９は、広色域記録制御部２９を動作させる。広色域記録制御部２９は、ＳＤＲＡＭ１６からＲＡＷデータを読み出し、読み出したＲＡＷデータと、ＲＡＷデータを撮像した撮像部１１の色再現特性情報や撮影情報等の各種パラメータとを含む、例えばＴＩＦＦ／ＥＰ規格に準拠したファイル形式のＲＡＷ画像データ（第２フォーマット形式のファイル）を生成して、生成したＲＡＷ画像データを、メディアコントローラ１７を制御してカードメモリ２０に保存する（Ｓ−１１）。なお、色再現特性情報は、現像処理で適用される現像用色変換マトリックスを求めるための付帯情報であって、デジタルカメラ１０の製造時に予め生成され、不揮発性メモリ３１に格納されている。

ＣＰＵ１９は、広色域領域が存在しない場合、画像処理部１４、及び圧縮伸長処理部１５を制御して、ｓＹＣＣ色空間に変換したデータに対して画像処理を施し（Ｓ−１２）、その後、画像処理済みのｓＹＣＣ色空間のデータに対してｓＲＧＢ色空間にあわせてエンコードしてＪＰＥＧ画像データ（第１フォーマット形式のファイル）を作成し（Ｓ−１３）、作成したＪＰＥＧ画像データをファイルとしてカードメモリ２０に保存する（Ｓ−１４）。この時、保存されるデータは、広色域領域が存在しない画像データであるので、過度な色域圧縮が行われていないため、より自然な画像で保存することができる。

上記実施形態では、広色域領域が存在する場合、表示用画像に重ねて広色域領域が存在することを表す黒色４２を点滅表示しているが、点滅させなくてもよい。また、これの代わりに、図７に示すように、カメラボディの背面に広色域判定用のＬＥＤ４５を設けて、広色域領域が存在すると判定することに応答してＬＥＤ４５を一定時間点灯してもよい。なお、ＬＥＤ４５の代わりにランプでもよい。また、カメラボディにスピーカーを設けて音で一定時間報知してもよい。

上記各実施形態では、広色域領域が存在する場合、デモザイク前のＲＡＷデータを保存しているが、このＲＡＷデータに加えて、ｓＲＧＢ、又はadobeRGB色空間に色域圧縮した画像データを一緒に保存してもよい。このとき関連付けして保存してもよい。

上記各実施形態では、広色域領域が存在しない場合、ＪＰＥＧ形式の圧縮ファイルで保存しているが、他の圧縮形式のファイルでもよい。また、圧縮でないファイル形式で保存してもよい。

上記各実施形態では、広色域領域が存在する場合、デモザイク前のＲＡＷデータをそのままファイル保存しているが、現像後のＲＧＢデータをＲＡＷデータとして保存してもよい。この場合には、カメラに固有のＩＣＣ（International Color Consortium）プロファイルを予め不揮発性メモリに記憶しておき、ＩＣＣプロファイル読み出して、そのプロファイルを埋め込んだ画像データで保存するのが望ましい。

上記各実施形態では、デジタルカメラとして説明しているが、本発明ではデジタルカメラに限らず、ビデオカメラ、カメラ付き携帯電話、及びスマートフォン等の撮像装置に使用することができる。

また、本発明は、撮像装置に限らず、例えばカメラ付きのコンピュータに適用しても良い。この場合、本発明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コンピュータに供給し、そのコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによって本発明が達成される。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本発明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。

また、カメラ付きでなくてもよい。この場合、画像取得部の代わりに、外部からＲＡＷ画像データを入力する入力部と、ＲＡＷ画像データに含まれる撮影情報等から撮像装置、例えばデジタルカメラの種類を読み出して撮像センサの分光感度特性を特定する特定部と、を備える。なお、予めカメラの種類毎の撮像センサの分光感度特性の情報を予めソフトウェアに記録しておき、インストールすることでハードディスク等の記憶部に前記情報が記憶され、キーボード等の操作部からカメラの種類を指定することで前記情報を参照して撮像センサの分光感度特性を特定するようにしてもよい。

また、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、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。さらには、プログラムコードを、ネットワークを介してダウンロードしても良い。

１１ 撮像部
２１ ＬＣＤ
２６ 色域変換部
２７ 色域内外判定部
２８ 広色域表示制御部
２９ 広色域記録制御部
４５ ＬＥＤ

Claims (7)

1. 被写体を撮像センサで撮像して画像データを取得する画像取得部と、
   前記画像データを前記撮像センサの分光感度特性に基づいて特定の色空間の色域に変換する色域変換手段と、
   前記色域変換手段で変換した特定の色空間の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する色域判定手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記特定の色空間の色域が広いと前記色域判定手段が判定した場合、予め決めた所定の色空間の色域で画像データを記録する第１フォーマットよりも広い色空間の色域で画像データを記録することができる第２フォーマットのファイル形式で画像データを記録媒体に記録する広色域記録制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は２に記載の撮像装置において、
   前記特定の色空間の色域が広いと前記色域判定手段が判定した場合、特定の色空間の色域が広い旨を前記撮像装置の外部に報知する広色域報知制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
4. 被写体を撮像センサで撮像して得られる画像データを前記撮像センサの分光感度特性に基づいて特定の色空間の色域に変換する色域変換ステップと、
   前記色域変換ステップで変換した特定の色空間の色域が予め決めた色空間の色域よりも広いかを判定する色域判定ステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。
5. 請求項４に記載のプログラムにおいて、
   前記特定の色空間の色域が広いと前記色域判定ステップが判定した場合、予め決めた所定の色域で画像データを記録する第１フォーマットよりも広い色域で画像データを記録することができる第２フォーマットのファイル形式で画像データを記録媒体に記録する広色域記録制御ステップをさらに実行させるためのプログラム。
6. 請求項４又は５に記載のプログラムにおいて、
   前記特定の色空間の色域が広いと前記色域判定ステップが判定した場合、前記特定の色空間の色域が広い旨を視覚又は聴覚を通じて外部に報知する報知制御ステップをさらに実行させるためのプログラム。
7. 請求項４ないし６のいずれか１項に記載のプログラムを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。