JP2013520934A - 悪条件下での視認性が改善されたディスプレイを有する携帯撮像装置 - Google Patents

Abstract

悪い視覚条件下での画像視認性が改善されたソフトコピーディスプレイを有するデジタル画像撮影装置であって、画像センサと、光学系と、ソフトコピーディスプレイと、複数の色変換を記憶するデータ記憶システムと、環境感知手段と、処理装置であって、入力デジタル画像を取り込む工程と、環境感知手段からの信号に応じてプレビュー色変換を選択する工程であって、悪い視覚条件に対応する環境感知手段からの信号に対して、改善された画像視認性を提供するプレビュー色変換を選択する工程と、入力デジタル画像をプレビュー色変換を用いて変換してプレビュー画像を形成する工程と、ソフトコピーディスプレイにプレビュー画像を表示する工程と、プレビュー色変換を用いずに入力デジタル画像を処理装置アクセス可能メモリに記録する工程と、を行う処理装置と、を備えるデジタル画像撮影装置。

Description

本発明は、携帯表示装置上でデジタル画像を表示する分野、特に悪条件下での視認性が改善されたディスプレイを有するデジタル撮影装置に関する。

デジタルカメラは非常に普及しており、従来のフィルムカメラの大部分がデジタルカメラに取って代わってきている。今日、多くのデジタルカメラは、カメラの背面に画像表示画面が組み込まれている。この表示画面は、画像を取り込みながら構成することを可能にし、また、カメラ設定を調整するためのユーザインターフェース要素を提供する。さらに、表示画面は、取り込まれデジタルカメラのメモリに保存された画像を閲覧するのにも用いられる。

多くのデジタルカメラやカメラ付電話において、光学ファインダはなく表示画面が取り込む写真を構成するのに用いられる。したがって、表示画面が幅広い条件下でユーザに見えることが重要である。

ＬＣＤなどの表示画面上の画像の視認性は、悪い視覚条件、特に直射日光からのグレア（物の見えづらさを生じさせるようなまぶしさのこと）によって制限され得る。したがって、このような悪条件下でこれらの装置を用いて画像を取り込むことは非常に難しい。

グレアを最小限にするために、ディスプレイの前面に様々な材料を用いることが知られている。例えば、フォーレイ他による「黒レベル向上の光学装置及びシステム、及びそれらを用いる方法」というタイトルの米国特許出願公開第２００９／０２１３５９３号には、ディスプレイのコントラストを高めるために微構造層を利用することが開示されている。しかし、このような材料を用いることはかなりのコストがかかり、開発された最良の材料でさえディスプレイを明るい日光条件で用いると画像の視認性に非常に影響を与えるような容認できないグレアレベルを生成する。

米国特許第６，５２９，２１２号に記載されているように、周囲／周辺の輝度に応じて表示装置の輝度及びコントラストを自動的に調整することも知られている。この米国特許は、照明条件の変更に応じて、ディスプレイに表示される間、画像の輝度及びコントラストの両方を動的に変更する装置及び方法を開示している。センサを利用して、表示部を照射する光の輝度及びディスプレイの周辺の輝度を継続的に測定する。光センサによって生成された測定信号は、処理され、ディスプレイの輝度及びコントラストを徐々に調整させるディスプレイ輝度及びコントラスト調整制御信号を供給するので、表示された画像の明度及びコントラストの知覚は様々な条件下で一定に保たれる。同様に、スキナーによる「周辺光によってＬＣＤ輝度を自動的に調整するＬＣＤデジタルカメラ」というタイトルの米国特許第７，４０３，２２７号には、測定された画面レベルに応じてＬＣＤのバックライトの輝度を調整することが開示されている。しかし、これらの方法は直射日光からの「グレア」の環境レベルを補うレベルまで輝度を上げることができないため、厳しいグレアの条件下では機能しない。

カラーデジタルカメラからの画像を処理して、モノクロ画像を生成したり色飽和度のより高い画像を生成したりするなど、ユーザが選択可能な画像修正を提供することが知られている。記録された画像はデジタルカメラ上のディスプレイで見ることができ、モノクロまたは色飽和度が高い画像として表示される。ある悪条件下においては、このように処理された画像は見やすいかもしれない。しかし、記録された画像は表示された画像と同じ修正を受けるため、この方法は記録された画像を修正することになり、ある悪条件下での視認性が改善されたディスプレイを提供するが、その後これらの画像をいかなる条件下でも見やすくするという課題を解決しない。

米国特許第３，９７１，０６５号 米国特許第４，６４２，６７８号 米国特許第４，７７４，５７４号 米国特許第５，１８９，５１１号 米国特許第５，４９３，３３５号 米国特許第５，６５２，６２１号 米国特許第６，１９２，１６２号 米国特許第６，２９２，２１８号 米国特許第６，５２９，２１２号 米国特許第６，９３４，０５６号 米国特許第７，４０３，２２７号 米国特許出願公開第２００５／０１９１７２９号明細書

画像取込工程の間に効果的な画像構成を行うために、悪い視覚条件下でのデジタル撮像装置に表示された画像の視認性を改善し、費用効果が高く、かつ使い勝手のよい方法が依然として必要とされている。

本発明は、悪い視覚条件下での画像視認性が改善されたソフトコピーディスプレイを有するデジタル画像撮影装置であって、デジタル画像を取り込む画像センサと、画像センサ上にシーンを撮像する光学系と、ソフトコピーディスプレイと、複数の色変換を記憶するデータ記憶システムと、環境感知手段と、処理装置と、を備え、処理装置は、画像センサを用いて入力デジタル画像を取り込む工程と、環境感知手段からの信号に応じて、複数の色変換からプレビュー色変換を選択する工程であって、悪い視覚条件に対応する環境感知手段からの信号に応じて、初期設定のプレビュー色変換よりも改善された画像視認性を提供するプレビュー色変換を選択する工程と、プレビュー色変換を用いて入力デジタル画像を変換してプレビュー画像を形成する工程と、ソフトコピーディスプレイにプレビュー画像を表示する工程と、プレビュー色変換を用いずに、処理装置がアクセス可能なメモリに入力デジタル画像を記録する工程と、を実行することを特徴とするデジタル画像撮影装置である。

本発明は、高レベルの視覚グレアを有する悪い視覚条件下でデジタル画像を取り込む際に、画像構成のために用いられるプレビュー画像の視認性を改善するという効果がある。この特徴により、ユーザは画像取込工程の際に画像をよりうまく構成することができる。

さらに、本発明は、画像レビューモードで画像を閲覧する際、悪い視覚条件下で見る場合、デジタル画像の視認性を改善するという効果もある。

さらに、本発明は、視覚条件に応じてソフトコピーディスプレイの輝度を自動的に調整する方法を補足することができるので、十分な画像視認性が得られる視覚条件の範囲を拡大することができるという効果もある。

従来技術のデジタルカメラシステムの構成要素を示す上位概略図である。 デジタルカメラでデジタル画像を処理するのに用いられる一般的な画像処理動作を示すフロー図である。 本発明の好適な実施形態に関わる、悪条件下での視認性が改善されたプレビューディスプレイを提供する方法の概略を説明するフロー図である。 本発明の好適な実施形態に関わる、悪条件下での視認性が改善されたレビューディスプレイを提供する方法の概略を説明するフロー図である。 本発明に従って用いられるデジタルカメラの背面図である。 色コントラスト強調を有さないコントラスト変換を実施するルックアップテーブル曲線を示す。 中程度の色コントラスト強調を有するコントラスト変換を実施するルックアップテーブル曲線を示す。 大きな色コントラスト強調を有するコントラスト変換を実施するルックアップテーブル曲線を示す。 本発明に関わる表示輝度の調整に用いることができる機能を示す。

添付の図面は本発明の概念を示す目的であり、縮尺通りではないことが理解されるだろう。

以下の記載では、本発明の好適な実施形態をソフトウェアプログラムとして通常実装されるように記載する。当業者は、そのようなソフトウェアと同等の物がハードウェアでも構築できることが容易に分かるだろう。画像処理アルゴリズム及びシステムはよく知られているので、本発明の記載は、特に、本発明に関わるシステム及び方法の一部を形成するか、または、より直接的に関わるアルゴリズム及びシステムを対象にする。このアルゴリズム及びシステムの他の態様、及びこれらに関わる画像信号を生成及び処理するハードウェアまたはソフトウェアは、本明細書には具体的に図示または記載しないが、このようなシステム、アルゴリズム、当該技術で知られる構成要素及び要素から選択することができる。以下の材料における本発明に関わる記載したシステムを考慮すると、本発明の実施に有用な具体的に図示、提案または記載されていないソフトウェアは、従来技術であり、従来技術の通常の技術の範囲内である。

さらに、本明細書で用いられるように、本発明の方法を行うコンピュータプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されるが、コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気ディスク（ハードドライブやフロッピーディスク）や磁気テープなどの磁気記憶媒体、光学ディスク、光学テープ、機械可読バーコードなどの光学記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）やリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などの半導体電子記憶装置、または、１つ以上のコンピュータが本発明に関わる方法を実行するように制御するための命令を有するコンピュータプログラムを記憶する他の物理的装置または媒体である。

撮像装置及び信号取り込み及び処理のための関連する回路を用いるデジタルカメラ及びディスプレイはよく知られているので、本発明の記載は特に、本発明に関わるシステム及び方法の一部を形成するか、または、より直接的に関わるアルゴリズム及びシステムを対象にする。本明細書に具体的に図示または記載しない要素は、従来技術で知られている要素から選択される。記載する実施形態の態様は、ソフトウェアで提供される。以下の材料における本発明に関わる記載したシステムを考慮すると、本発明の実施に有用な具体的に図示、提案または記載されていないソフトウェアは、従来技術であり従来技術の通常の技術の範囲内である。

本発明は、本明細書に記載される実施形態の組み合わせを含む。「特定の実施形態」などの表現は、本発明の少なくとも１つの実施形態に存在する特徴を指す。「実施形態」または「特定の実施形態」などの表現は必ずしも同一の実施形態を指すとは限らないが、そういった実施形態は指示されたり当業者に容易に明らかでない限り相互に排除しあうことはない。「方法」などを指すのに単数形または複数形を用いることは限定ではない。他に明確に記載されたり文脈によって必要とされない限り、本発明で「または」という語は非排他的な意味で用いられる。

デジタルカメラの以下の説明は当業者によく知られているだろう。本発明の実施形態には、コストの削減、特徴の追加またはカメラの性能の改善のために選択される、考えられる多くのバリエーションがあることは明らかだろう。

図１は、デジタルカメラ１０を含むデジタル写真システムのブロック図を示す。デジタルカメラ１０は、携帯用電池で動作する装置であり、画像を取り込みレビューする際にユーザが容易に手で持って操作できるくらい十分小さいことが好ましい。デジタルカメラ１０は、画像メモリ３０を用いてデジタル画像ファイルとして保存されるデジタル画像を生成する。本明細書で用いられるように「デジタル画像」または「デジタル画像ファイル」という表現は、デジタル静止画像やデジタルビデオファイルなどのあらゆるデジタル画像ファイルを指す。

ある実施形態において、デジタルカメラ１０は、動画ビデオ画像と静止画像の両方を取り込む。デジタルカメラ１０は、デジタル音楽プレーヤ（例えば、ＭＰ３プレーヤ）、携帯電話、ＧＰＳ受信機またはプログラム可能な携帯端末（ＰＤＡ）などの他の機能を含むがこれに限定されない。

デジタルカメラ１０は、調整可能な開口部を有するズームレンズ４及び調整可能シャッタ６を備える。ズームレンズ４は、ズーム及びフォーカスモータ駆動装置８によって制御される。デジタルカメラ１０は、（図示しない）シーンからの光を、画像センサ１４、例えば単一チップカラーＣＣＤまたはＣＭＯＳ画像センサ上に集光する。他の実施形態では、可変または固定の焦点を有する固定焦点距離レンズが用いられる。

画像センサ１４の出力は、アナログ信号処理装置（ＡＳＰ）及びアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器１６によってデジタル形式に変換され、バッファメモリ１８に一時的に保存される。バッファメモリ１８に保存された画像データは、次に、ファームウェアメモリ２８に保存された組み込みソフトウェアプログラム（例えば、ファームウェア）を用いて処理装置２０によって操作される。ある実施形態において、ソフトウェアプログラムは、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を用いてファームウェアメモリ２８に恒久的に保存される。他の実施形態では、ファームウェアメモリ２８は、例えばフラッシュＥＰＲＯＭメモリを用いることによって変更される。このような実施形態において、外部装置は、有線インターフェース３８または無線モデム５０を用いて、ファームウェアメモリ２８に保存されたソフトウェアプログラムを更新することができる。また、このような実施形態において、ファームウェアメモリ２８を用いて、画像センサ校正データ、ユーザ設定選択及びカメラの電源が切られた場合に保護するべき他のデータを保存することができる。ある実施形態において、処理装置２０は、（図示しない）プログラムメモリを含み、ファームウェアメモリ２８に保存されたソフトウェアプログラムは、処理装置２０によって実行される前にプログラムメモリに複製される。

処理装置２０の機能は、１つ以上のデジタル信号処理装置（ＤＳＰ）を含む単一のプログラム可能処理装置または複数のプログラム可能処理装置を用いることによって提供されることが理解されるだろう。または、処理装置２０は、カスタム回路（例えば、デジタルカメラ専用に設計された１つ以上のカスタム集積回路（ＩＣ））によって提供されるか、または、プログラム可能処理装置及びカスタム回路の組み合わせによって提供される。処理装置２０と図１に示す様々な構成要素のうちいくつかまたは全てとの接続装置は、一般的なデータバスを用いて構成されることが理解されるだろう。例えば、ある実施形態において、処理装置２０、バッファメモリ１８、画像メモリ３０及びファームウェアメモリ２８の間の接続は、一般的なデータバスを用いて構築される。

処理された画像は、その後画像メモリ３０を用いて保存される。画像メモリ３０は、取り外し可能なフラッシュメモリカード、内部フラッシュメモリチップ、磁気メモリまたは光学メモリを含むが、これらに限定されない当業者に既知のあらゆる形式のメモリであることが理解される。ある実施形態において、画像メモリ３０は、内部フラッシュメモリチップ、及び、セキュアデジタル（ＳＤ）カードなどの取り外し可能なフラッシュメモリカードへの標準インターフェースを含む。または、マイクロＳＤカード、コンパクトフラッシュ（ＣＦ）カード、マルチメディアカード（ＭＭＣ）、ｘＤカードやメモリスティックなどの異なるメモリカード形式を用いてもよい。

画像センサ１４は、タイミング生成器１２によって制御されることで様々なクロック信号を生成して行及び列を選択し、ＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器１６の動作と同期する。画像センサ１４は、約４，０００×３，０００ピクセルの静止画像ファイルを提供するために、例えば１２．４メガピクセル（４，０８８×３，０４０ピクセル）を有する。画像センサは、カラー画像を提供するために、一般的にカラーフィルターアレイで覆われることにより異なる着色された画素を含む画素の配列を有する画像センサを提供する。異なるカラー画素は、多くの異なるパターンで配置される。一例として、開示内容をここに援用する同一出願人によるバイエルの「カラー撮像アレイ」というタイトルの米国特許第３，９７１，０６５号に記載されているように、周知のバイエルカラーフィルターアレイを用いて配置される。２つ目の例として、開示内容をここに援用する２００７年７月２８日に同一出願人により出願された、コンプトン及びハミルトンの「光感度が改善された画像センサ」というタイトルの米国特許出願公開番号２００７／００２４９３１に記載されているように、異なるカラー画素が配置される。これらの例は限定ではなく、他の多くのカラーパターンが用いられてもよい。

画像センサ１４、タイミング生成器１２及びＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器１６は、別々に製造された集積回路でもよいし、またはＣＭＯＳ画像センサで一般的に行われているような単一の集積回路として製造されてもよい。ある実施形態において、この単一の集積回路は、処理装置２０によって提供される機能のいくつかを含む、図１に示された他の機能のいくつかを行うことができる。

画像センサ１４は、タイミング生成器１２により低解像度センサ画像データの動画シーケンスを提供する第１モードで駆動される場合に有効である。第１モードは、画像を構成するためにビデオ画像を取り込む際や取り込む静止画像をプレビュー表示させる際に用いられる。このプレビューモードでのセンサ画像データは、例えば１，２８０×７２０ピクセルのＨＤ解像度画像データとして、または例えば６４０×４８０ピクセルのＶＧＡ解像度画像データとして、または画像センサの解像度と比べてデータの列及び行が非常に少ない他の解像度を用いて提供されてもよい。

プレビューモードでのセンサ画像データは、同じ色を有する隣接画素の値を結合することによって、または画素値のいくつかを削除することによって、或いは一部のカラー画素を結合する一方で他のカラー画素を削除することによって提供されてもよい。プレビューモードでの画像データは、開示内容をここに援用する同一出願人によるパルルスキ他の「動画像をプレビュー表示させながら静止画像の取り込みを開始する電子カメラ」というタイトルの米国特許第６，２９２，２１８号に記載されているように処理されてもよい。

画像センサ１４は、タイミング生成器１２により高解像度静止画像データを提供する第２モードで駆動される場合にも有効である。この最終モードセンサ画像データは、高照明レベルを有するシーンでは、画像センサの画素の全てを含む高解像度出力画像データとして提供され、例えば４，０００×３，０００ピクセルを有する１２メガピクセルの最終画像データであってもよい。低照明レベルにおいては、最終センサ画像データは、信号レベル、引いてはセンサの「ＩＳＯ速度」を上げるために、画像センサ上の同じ色の画素のいくつかを「ビニング」することによって提供されてもよい。

ズーム及びフォーカスモータ駆動装置８は、処理装置２０によって供給された制御信号によって制御されて適切な焦点距離設定を提供し、画像センサ１４上にシーンの焦点を合わせる。画像センサ１４の露光レベルは、調整可能な開口部及び調整可能なシャッタ６のＦ数及び露光時間、タイミング生成器１２を介した画像センサ１４の露光期間、及びＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器１６のゲイン（すなわちＩＳＯ速度）設定を制御することによって制御される。処理装置２０は、シーンを明るくすることができるフラッシュ２も制御する。

随意的な補助センサ４２は、シーンや視覚環境についての情報を感知するのに用いられる。例えば、補助センサ４２は、適切な露光レベルを設定するためにシーンの照明レベルを測定する光センサでもよい。または補助センサ４２は、環境センサとして用いられ画像が画像ディスプレイ３２に表示される視覚環境の特徴を検出してもよい。当業者は、多くの他の種類の補助センサ４２を用いてもよいことを認識するだろう。

処理装置２０は、メニュー、及び表示メモリ３６に一時的に保存され、画像ディスプレイ３２に表示される低解像度カラー画像を生成する。画像ディスプレイ３２は、一般的にアクティブマトリクスカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイなどの他の種類のディスプレイを用いてもよい。ビデオインターフェース４４は、デジタルカメラ１０からフラットパネルＨＤＴＶディスプレイなどのビデオディスプレイ４６にビデオ出力信号を提供する。プレビューモードまたはビデオモードにおいて、バッファメモリ１８からのデジタル画像データは、処理装置２０によって操作され、一般的にカラー画像として表示される一連の動画プレビュー画像を画像ディスプレイ３２に形成する。レビューモードでは、画像ディスプレイ３２に表示された画像が画像メモリ３０に保存されたデジタル画像ファイルからの画像データを用いて生成される。

カラーＬＣＤ画像ディスプレイ３２に表示されるグラフィカルユーザインターフェースは、ユーザ制御装置３４によって提供されたユーザ入力に応じて制御される。ユーザ制御装置３４は、ビデオ取り込みモード、静止画像取り込みモード及びレビューモードなどの様々なカメラモードを選択するのに用いられる。ユーザ制御装置３４はまた、カメラの電源を入れ、ズームレンズを制御し、写真撮影工程を開始するのにも用いられる。ユーザ制御装置３４は、一般的に、ボタン、ロッカースイッチ、ジョイスティックまたは回転式ダイヤルのいくつかの組み合わせを含む。ある実施形態において、ユーザ制御装置３４のいくつかは、画像ディスプレイ３２上のタッチ画面オーバーレイを用いて提供される。他の実施形態において、付加的な状態ディスプレイまたは画像ディスプレイが用いられる。処理装置２０に接続された音声コーデック２２は、マイク２４から音声信号を受信し音声信号をスピーカ２６に提供する。これらの構成要素は、ビデオシーケンスまたは静止画像とともに音声トラックを記録及び再生するのに用いられてもよい。デジタルカメラ１０がコンビネーションカメラや携帯電話などの多機能装置である場合、マイク２４及びスピーカ２６は電話の会話に用いられてもよい。

ある実施形態において、スピーカ２６は、ユーザインターフェースの一部として用いられ、例えばユーザ制御装置が押下されたこと、または特定のモードが選択されたことを示す様々な音響信号を提供する。ある実施形態において、マイク２６、音声コーデック２２及び処理装置２０は音声認識を提供するのに用いられ、ユーザはユーザ制御装置３４ではなく音声命令を用いて処理装置２０にユーザ入力を提供することができる。スピーカ２６は、ユーザに着信電話呼び出しを知らせるのに用いられてもよい。この着信電話呼び出しは、ファームウェアメモリ２８に保存された標準着信音を用いて、または無線ネットワーク５８からダウンロードされ、画像メモリ３０に保存されたカスタム着信音を用いて行われる。さらに、（図示しない）振動装置を用いて着信電話呼び出しの無音（例えば、非可聴）の通知を提供してもよい。

既知のＥｘｉｆ−ＪＰＥＧ画像ファイルなどの「完成した」画像ファイル内に圧縮され保存されるレンダリングされたｓＲＧＢ画像データを画像メモリ３０に生成するために、処理装置２０はまた、画像センサ１４からの画像データに更なる処理を提供する。

デジタルカメラ１０は、有線インターフェース３８を介してインターフェース／充電器４８に接続され、インターフェース／充電器４８は、家または会社にあるデスクトップコンピュータまたは携帯用コンピュータであるコンピュータ４０に接続される。有線インターフェース３８は、例えば既知のＵＳＢ２．０インターフェース仕様に準拠してもよい。インターフェース／充電器４８は、有線インターフェース３８を介してデジタルカメラ１０の（図示しない）充電式電池一式に電力を提供してもよい。

デジタルカメラ１０は、無線周波数帯域５２を通じて無線ネットワーク５８とインターフェースをとる無線モデム５０を備えてもよい。無線モデム５０は、既知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線インターフェースや既知の８０２．１１無線インターフェースなどの様々な無線インターフェースプロトコルを用いてもよい。コンピュータ４０は、インターネット７０を介して、ＫｏｄａｋＥａｓｙＳｈａｒｅＧａｌｌｅｒｙなどの写真サービス会社７２に画像をアップロードすることができる。（図示しない）他の装置は、写真サービス会社７２によって保存された画像にアクセスできる。

別の実施形態において、無線モデム５０は、無線周波数（例えば無線）回線を通じて、３ＧＳＭネットワークなどの（図示しない）携帯電話ネットワークと通信し、デジタルカメラ１０からデジタル画像ファイルをアップロードするためにインターネット７０と接続する。これらのデジタル画像ファイルは、コンピュータ４０または写真サービス会社７２に提供される。

図２は、ＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器１６によって出力された画像センサ１４からのカラーセンサデータ１００を処理するために、デジタルカメラ１０（図１）の処理装置２０によって行われる画像処理動作を示すフロー図である。ある実施形態において、特定のデジタル画像に対してカラーセンサデータ１００を操作するために、処理装置２０によって用いられる処理パラメータは様々なユーザ設定１７５によって決定され、ユーザ設定１７５は画像ディスプレイ３２に表示されたメニューに応答してユーザ制御装置３４を介して選択される。

ＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器１６によってデジタル変換されたカラーセンサデータ１００は、画像センサ１４からのノイズを縮小するためにセンサノイズ縮小工程１０５によって処理される。ある実施形態において、この処理は、開示内容をここに援用する同一出願人により出願されたギンデル他の「可変ノイズ除去カーネルを用いた希薄なカラーデジタル画像のノイズ除去及び補間」というタイトルの米国特許第６，９３４，０５６号に記載された方法を用いて行われてもよい。ノイズ縮小のレベルは、ＩＳＯ設定１１０に応じて調整可能なので、より高いＩＳＯ露光指数設定においてフィルタリングが強化される。

カラー画像データは、各画素位置で、赤、緑及び青（ＲＧＢ）画像データ値を提供するためにデモザイク工程１１５によって処理される。デモザイク工程１１５を行うアルゴリズムは、一般的にカラーフィルターアレイ（ＣＦＡ）補間アルゴリズムまたは「デベイヤ」アルゴリズムとして知られている。本発明の一実施形態において、デモザイク工程１１５は、開示内容をここに援用する同一出願人によるアダム他の「単一センサーカラー電子カメラの適応カラー平面補間」というタイトルの米国特許第５，６５２，６２１号に記載された輝度ＣＦＡ補間方法を用いてもよい。デモザイク工程１１５はまた、開示内容をここに援用する同一出願人によるコックの「サンプリングされたカラー画像信号の保管されたクロミナンス値を生成する信号処理方法及び装置」というタイトルのクロミナンスＣＦＡ補間方法を用いてもよい。

ある実施形態において、ユーザは異なる画素解像度モードを選択して、デジタルカメラがより小さいサイズの画像を生成できるようにする。多画素解像度は、開示内容をここに援用する同一出願人によるパルルスキ他の「ユーザが画像記録サイズを選択できる単一センサーカラーカメラ」というタイトルの米国特許第５，４９３，３３５号に記載されているように提供されてもよい。ある実施形態において、解像度モード設定１２０はユーザによって、最大サイズ（例えば、３，０００×２，０００画素）、中間サイズ（例えば、１，５００×１，０００画素）または小型サイズ（７５０×５００画素）が選択される。

カラー画像データは、色補正工程１２５で色を補正される。ある実施形態において、色補正は、開示内容をここに援用する同一出願人によるパルルスキ他の「電子カメラからのハードコピー画像の演色性を改善する方法及び装置」というタイトルの米国特許第５，１８９，５１１号に記載されているように、３×３線形空間色補正マトリクスを用いて提供される。ある実施形態において、異なるユーザ選択可能なカラーモードがデジタルカメラ１０のファームウェアメモリ２８に異なるカラーマトリクス係数を保存することによって提供される。例えば、４つの異なるカラーモードが提供され、カラーモード設定１３０を用いて以下の色補正マトリクスのうち１つを選択する。

設定１（標準の色再現）

設定２（色飽和度の高い再現）

設定３（飽和が抑制された色再現）

設定４（モノクロ）

他の実施形態において、３次元ルックアップテーブルは色補正工程１２５を行うのに用いられる。

カラー画像データは、さらに色調補正工程１３５によって処理される。ある実施形態において、色調補正工程１３５は、前に引用した米国特許第５，１８９、５１１号に記載されているように、一次元ルックアップテーブルを用いて行われてもよい。ある実施形態において、複数の色調補正ルックアップテーブルがデジタルカメラ１０のファームウェアメモリ２８に保存される。これらは、「標準の」色調補正曲線、「高コントラスト」色調補正曲線、及び「低コントラスト」色調補正曲線を提供するルックアップテーブルを含む。ユーザが選択したコントラスト設定１４０は色調補正工程１３５を行う際に、処理装置２０によってどの色調補正ルックアップテーブルを用いるかを判定するのに用いられる。

カラー画像データは、さらに画像鮮鋭化工程１４５によって処理される。ある実施形態において、この工程は、開示内容をここに援用する同一出願人によるハミルトン他の「エッジ強調カラーデジタル画像」というタイトルの米国特許第６，１９２，１６２号に記載された方法を用いて提供されてもよい。ある実施形態において、ユーザは、「標準鮮鋭化」設定、「高鮮鋭化」設定、及び「低鮮鋭化」設定を含む様々な鮮鋭化設定から選択することができる。この例では、処理装置２０はデジタルカメラ１０のユーザによって選択された鮮鋭化設定１５０に応じて、３つの異なるエッジブースト乗数値のうち１つ、例えば、「高鮮鋭化」では２．０、「標準鮮鋭化」では１．０、「低鮮鋭化」では０．５レベルを用いる。

カラー画像データは、さらに画像圧縮工程１５５によって処理される。ある実施形態において、画像圧縮工程１５５は、開示内容をここに援用する同一出願人によるデイリー他の「適応ブロック変換画像符号化方法及び装置」というタイトルの米国特許第４，７７４，５７４号に記載された方法を用いて提供されてもよい。ある実施形態において、ユーザは様々な圧縮設定から選択することができる。この選択は、デジタルカメラ１０のファームウェアメモリ２８に複数の量子化テーブル、例えば３つの異なるテーブルを保存することによって実現される。これらのテーブルは、デジタルカメラ１０の画像メモリ３０に保存される圧縮されたデジタル画像ファイル１８０に対して、異なる品質レベル及び平均ファイルサイズを提供する。ユーザが選択した圧縮モード設定１６０は、処理装置２０によって特定の画像に対して画像圧縮工程１５５で用いられる特定の量子化テーブルの選択に用いられる。

圧縮されたカラー画像データは、ファイル初期化工程１６５を用いてデジタル画像ファイル１８０に保存される。画像ファイルは、様々なメタデータ１７０を含む。メタデータ１７０は、画像を取り込んだカメラのモデル、画像のサイズ、画像が取り込まれた日時などのデジタル画像、及び、レンズ焦点距離、レンズの露光時間及びＦ数、カメラのフラッシュがたかれたか否かなどの様々なカメラ設定に関連するあらゆる種類の情報である。好適な実施形態において、このメタデータ１７０は全て周知のＥｘｉｆ−ＪＰＥＧ静止画像ファイル形式内の標準タグを用いて保存される。

本発明を図３を参照して説明する。図３は、本発明の好適な実施形態に関わる、悪条件下での視認性が改善されたプレビューディスプレイを提供する方法の概略を説明する。入力デジタル画像取込ブロック２００は、デジタルカメラ１０を用いて入力デジタル画像２０５を取り込む。ある実施形態において、入力デジタル画像２０５は、動画ビデオシーケンスを提供するデジタル画像のシーケンスまたはビデオ「クリップ」である。他の実施形態において、入力デジタル画像２０５は、後で高解像度静止画像を取り込むために取り込む静止画像を構成する目的で取り込まれ、画像ディスプレイ３２（図１）上に表示される一連のプレビュー画像である。

視覚環境特徴検出工程２１５は、環境センサ２１０からの入力を用いて視覚環境の特徴を検出する。本発明の好適な実施形態において、環境センサ２１０は、ユーザが画像ディスプレイ３２（図１）を見るであろう視覚環境における光レベルの指標を提供するのに用いられる。一実施形態において、環境センサ２１０は、画像ディスプレイ３２に入射する光レベルを測定する、画像ディスプレイ３２に隣接して設けられた補助センサ４２でもよい。別の実施形態において、画像取込工程の際に、シーン輝度レベル及び入力デジタル画像２０５を取り込む工程で用いる対応する露光値（ＥＶ）を判定するのに用いられるシーン感知手段を環境センサ２１０として用いてもよい。このアプローチは、撮影するシーンの輝度レベルが通常画像ディスプレイ３２上に当たる周辺光レベルに密接に関連するということを利用している。一般的に、デジタルカメラの画像センサ１４（図１）は、シーン感知手段として用いられる。あるいは、補助センサ４２をシーン感知手段として用いてもよい。

次に、表示色変換選択工程２２０は、特徴を検出された視覚環境に応じで利用可能な色変換のセット２２５から表示色変換２３０を選択する。好適な実施形態において、表示色変換選択工程２２０は、視覚環境での照明レベルが閾値照明レベル以下であると判断される場合、標準的な色の出現を有する初期設定の表示色変換を選択する。照明レベルが閾値照明レベルを上回る場合、別の強調された表示色変換が選択され、高いグレアを有する悪い視覚条件下で改善された画像視認性を提供する。

一実施形態において、強調された表示色変換は、初期設定の表示色変換と比較して画像コントラストが上げられる。より高いレベルの画像コントラストを用いて作成されたプレビュー画像は、高いグレアの視覚条件下において改善された画像視認性を有する。このような変換は、過度のコントラストのために「視覚的に満足のいく」画像を生成しないかもしれないが、ユーザがより容易にプレビュー画像における被写体の位置を識別することができる画像を生成するので、ユーザは所望の画像をより正確に構成することができるだろう。強調された表示色変換は、画像輝度や画像彩度などの他の画像属性を調整するのに用いられてもよい。強調された表示色変換は、これらの画像属性のうちいずれか１つを調整するか、または画像属性の組み合わせを調整してもよい。例えば、強調された表示色変換は、初期設定の表示色変換と比較して、画像コントラストと画像彩度の両方が上げられてもよい。

別の実施形態において、強調された表示色変換は、様々な特殊効果を適用することで改善された視認性を有する画像を生成してもよい。例えば、強調された表示色変換は、高コントラストのグレースケールデジタル画像を生成するのに用いられてもよい。

ある実施形態において、特徴を検出された視覚環境に応じて、複数の強調された表示色変換を選択してもよい。例えば、視覚環境において検出された照明レベルが上がるにつれて、より積極的な色強調が選択されてもよい。すなわち、中レベルの照明レベルを有する視覚環境では、中程度のコントラスト及び彩度上昇を有する表示色変換２３０が選択され、高レベルの照明レベルを有する視覚環境では、大きなコントラスト及び彩度上昇を有する表示色変換２３０が選択され、非常に高い照明レベルを有する視覚環境では高コントラストのグレースケールデジタル画像を生成する表示色変換２３０が選択されてもよい。

プレビュー画像形成工程２３５では、選択された表示色変換２３０を入力デジタル画像２０５に適用することによってプレビュー画像２４０を形成する。その後、プレビュー画像表示工程２４５で、デジタルカメラ１０（図１）の画像ディスプレイ３２（図１）上にプレビュー画像２４０を表示する。

一般的に、初期設定の表示色変換は、理想的な視覚条件で用いられる際に高品質なプレビュー画像を生成するように設計される。悪い視覚条件が検出された際に表示色変換選択工程２２０で選択された強調された表示色変換は、一般的に理想的な視覚条件で用いられると望ましくない結果を生成するので、理想的な視覚条件で用いられることは適切ではない。しかし、強調された表示色変換を用いてプレビュー画像２４０が形成されると、悪い視覚条件下で見る場合、初期設定の表示色変換と比較して改善された画像視認性を有する。強調されたプレビュー画像を高グレアの悪い視覚条件下で見る場合、概して初期設定のプレビュー画像を理想的な視覚環境で見る場合よりも、依然として低い画像品質である。しかし、悪い視覚条件において、初期設定のプレビュー画像を同じ条件で見る場合と比較して、強調されたプレビュー画像は改善された画像視認性を有する。この画像視認性の改善は、多くの場合ユーザに重要な利点となり得る。例えば、静止画像を取り込む前、またはビデオクリップを取り込む際、画像を構成する工程でユーザがプレビュー画像を見る場合、強調されたプレビュー画像により、ユーザは、よりうまくシーンにおいて所望の領域を取り込むことができる。

選択された表示色変換２３０を、後で使用するためにデジタル画像集２６５に保存されるバージョンのデジタル画像に適用することは概して望ましくない。したがって、別の処理経路を設けて、デジタル画像集２６５への保存のために出力画像を生成する。デジタル画像処理及び圧縮工程２５０では、入力デジタル画像２０５を生成して圧縮されたデジタル画像２５５を生成する。

デジタル画像処理及び圧縮工程２５０は、一般的に色処理及び画像圧縮を含む多くの画像処理演算の適用を含む。色処理は、一般的に出力色変換２４８の適用を含む。一実施形態において、出力色変換は、理想的な視覚条件で使用するためのプレビュー画像２４０を形成するのに用いられる初期設定の表示色変換と同一であってもよい。これは、画像ディスプレイ３２（図１）が、標準的なビデオディスプレイ（例えば、標準的なｓＲＧＢ画像を見るように設計されたビデオディスプレイ）と類似した特徴を有する場合適切である。他の実施形態において、出力色変換２４８は、入力デジタル画像が圧縮デジタル画像２５５の所望の色空間に既に存在する場合ヌル変換であってもよい。

好適な実施形態において、デジタル画像処理及び圧縮工程２５０は、既知のＪＰＥＧ形式で圧縮されたデジタル画像２５５を生成するのに用いられるＪＰＥＧ圧縮工程を含む。圧縮デジタル画像保存工程２６０では、デジタル画像集２６５に圧縮されたデジタル画像２５５を保存する。

本発明の別の実施形態において、随意的な表示輝度調整工程２７５では、特徴を検出された視覚環境に応じて画像ディスプレイ３２（図１）の輝度を調整する。例えば、輝度が低い視覚環境において、表示輝度調整工程２７５は画像ディスプレイ３２の輝度を低い輝度レベルに設定して、明るすぎるディスプレイを見ることに起因する目の疲れを軽減することができる。その後、輝度が高い視覚環境において、表示輝度調整工程２７５は画像ディスプレイ３２の輝度を高い輝度レベルに設定して高レベルの可視フレアの影響の克服に寄与することができる。このような表示輝度の調整を表示色変換２３０の選択とともに行うことにより、プレビュー画像２４０の画像視認性を改善する効果をもたらす。

表示輝度調整工程２７５を用いて表示輝度を調整する機構は、デジタルカメラ１０（図１）で用いられる種類の画像ディスプレイ３２（図１）の機能だろう。ＬＣＤ画像ディスプレイは、画像ディスプレイ３２の１つの一般的な種類である。ＬＣＤ画像ディスプレイは、一般的にＬＣＤ画素によって変調される光を提供するのに用いられるバックライトを備える。この場合、表示輝度調整工程２７５は、例えばデューティーサイクルパラメータを調整することによって、バックライトの光レベルを調整できる。ＯＬＥＤ画像ディスプレイもデジタルカメラに用いられてきた。ＯＬＥＤ画像ディスプレイの場合、表示輝度調整工程２７５において、ＯＬＥＤがその最大輝度を直接変更することができる。

本発明の一実施形態において、表示色変換選択工程２２０は、随意的なユーザ選択可能な視覚モード２７０に対応する。この場合、デジタルカメラ１０（図１）のユーザインターフェースに関連付けられたユーザ制御装置３４（図１）を用いて、ユーザはユーザ選択可能な視覚モード２７０を選択してもよい。例えば、ユーザが特徴が検出された視覚環境に基づいて表示色変換２３０が自動的に選択されることを望む場合、あるユーザ選択可能な視覚モード２７０を選択してもよい。ユーザがこの機能を切り、常に初期設定の表示色変換を用いることを望む場合、別のユーザ選択可能視覚モード２７０を選択してもよい。ユーザが常に改善されたプレビュー色変換を用いることを望む場合、第３のユーザ選択可能視覚モード２７０を選択してもよい。

ユーザ選択可能視覚モード２７０は、様々な攻撃性レベルを有する強調された表示色変換のモードから選択されるか、異なる色強調様式を用いる。例えば、あるユーザは、コントラストを上げる強調された表示色変換を好み、別のユーザは、グレースケールプレビュー画像を生成する強調された表示色変換を好むかもしれない。

別の実施形態において、表示色変換選択工程２２０は、環境センサ２１０からの入力を用いずに、ユーザ選択可能視覚モード２７０に応じて表示色変換２３０を手動で選択してもよい。これは、ユーザが完全に制御したい場合や、ユーザが、自動的に選択された表示色変換を用いて取得された結果を好まない場合に有用である。一実施形態において、デジタルカメラの背面のボタンなどのユーザインターフェース制御装置を用いて、強調されたコントラスト及び彩度を有する表示色変換２３０を用いるか否かを手動で特定してもよい。例えばボタンが押されない場合、初期設定の表示色変換が用いられる。しかし、ユーザが高グレアの視覚環境にいる場合、ユーザはボタンを押して強調された表示色変換を選択してもよい。

一般的に、デジタルカメラはデジタル画像の撮影に加えてレビューモードでデジタル画像集２６５（図３）の一部として画像メモリ３０（図１）に保存された以前に撮影されたデジタル画像をレビューするのにも用いられる。図４は、デジタルカメラ１０が、画像レビューモードで用いられる場合、本発明の方法が、どのように利用されるかを示すフロー図である。デジタル画像解凍工程２８０は、デジタル画像集２６５からデジタル画像を解凍して解凍されたデジタル画像２８５を生成するのに用いられる。図３に関連して記載された画像プレビューモードのように、視覚環境特徴検出工程２１５は、環境センサ２１０からの信号に応じて視覚環境の特徴を検出する。その後、表示色変換選択工程２２０は、利用可能な色変換のセット２２５から表示色変換２３０を選択する。レビュー画像形成工程２９０は、その後、解凍されたデジタル画像２８５に表示色変換２３０を適用し、レビュー画像２９２を形成する。レビュー画像表示工程２９４は、その後、画像ディスプレイ３２（図１）上にレビュー画像２９２を表示する。前述したように、表示輝度調整工程２７５は、特徴を検出された視覚環境に応じて、画像ディスプレイ３２の輝度を随意的に調整してもよい。さらに、表示色変換選択工程２２０は、ユーザ選択可能視覚モード２７０に随意的に対応する。

図５は、本発明に関連するデジタルカメラ３００の機能を示す図である。デジタルカメラ３００は、画像撮影を開始するための撮影ボタン３１５、及び本発明の方法に関わるプレビュー画像２４０（図３）及びレビュー画像２９２（図４）を表示するのに用いられる画像ディスプレイ３０５を有する。画像ディスプレイ３０５は、メニューやボタンなどの様々なユーザインターフェース要素を表示するのに用いられてもよい。好適な実施形態において、画像ディスプレイ３０５は、ユーザが画像ディスプレイ３０５に触ることによってユーザインターフェースとやり取りすることを可能にする、タッチセンサ式オーバーレイを有するＬＣＤ表示画面である。タッチ画面オーバーレイを形成する方法には、当業者に知られている多くの方法がある。本発明の一実施形態において、タッチセンサ式オーバレイは容量性タッチ画面技術を用いる。本発明で用いられる他の種類のタッチ画面には、抵抗技術、赤外線技術または表面弾性波技術を用いるものがある。ある実施形態において、ボタン、ジョイスティック、及び（図示しない）ダイヤルなどの様々なユーザインターフェース要素がユーザとやり取りするために設けられる。

図示されている表示されたデジタル画像３１０は、図３及び図４を参照して前述された方法に従って形成されたプレビュー画像２４０またはレビュー画像２９２のいずれかである。画像ディスプレイ３０５に隣接して示された補助環境センサ３２０は、１つ以上の光源３２５から画像ディスプレイ３０５に当たる周辺光３３０の照明レベルを測定する。光源３２５は、太陽または他の光源である。多くの視覚環境において、複数の光源が画像ディスプレイ３０５に当たる周辺光３３０に寄与することになる。前述したように、本発明のいくつかの実施形態では、本構成に示す別の補助環境センサ３２０ではなく環境センサとして画像センサ１４（図１）を用いる。

本発明のある実施形態において、プレビュー画像２４０（図３）は、ユーザが撮影ボタン３１５を半押しすることで画像ディスプレイ３０５に表示される。撮影ボタン３１５が半押しされている間、表示されたプレビュー画像は新しい入力デジタル画像２０５（図３）を取り込み続け、選択された表示色変換２３０（図３）を用いて処理し更新されたプレビュー画像２４０を決定することによりリアルタイムで更新される。このように、ユーザは、所望の画像構成が得られるまで画像構成を調整することができる。

次に、ユーザが撮影ボタン３１５を完全に押すことで、入力デジタル画像２０５は処理装置がアクセス可能なメモリに記録される。記録されたデジタル画像は、最近のプレビュー画像２４０を生成するのに用いられた同一の入力デジタル画像２０５から形成するか、またはユーザが撮影ボタン３１５を完全に押すことによって、新しい入力デジタル画像２０５を取り込み、記録してもよい。

ある実施形態において、撮影ボタン３１５が完全に押され入力デジタル画像２０５が記録された後、記録されたデジタル画像は所定時間画像ディスプレイ３０５に表示されることで、ユーザが撮影したデジタル画像をもう一度見ることを可能にする。ユーザは、ユーザインターフェースを適切に操作することにより、撮影したデジタル画像に消去やタグ付けなどの動作を行って選択してもよい。表示されたデジタル画像は、レビュー画像２９２（図４）と考えられる。ある実施形態において、レビュー画像２９２は、環境センサ２１０からの信号に応じて選択された表示色変換２３０を用いて処理される。他の実施形態において、レビュー画像２９２は表示色変換２３０を用いずに画像ディスプレイ３０５上に表示されてもよい。または、ユーザ選択可能視覚モードを設けることによって、ユーザは表示色変換２３０を適用するかの選択を与えられてもよい。

本発明の方法が、デジタルビデオカメラまたはビデオ撮影モードで用いられているデジタルスチルカメラに適用される場合、プレビュー画像２４０は継続的に更新されて撮影され、デジタルビデオファイルに保存されたデジタルビデオ画像をユーザに表示する。デジタルビデオファイルは、デジタル画像集２６５の一種である。ある実施形態において、プレビュー画像２４０は、更新されて撮影されたデジタルビデオの各フレームを表示する。他の実施形態において、フレームのサブセットのみが用いられてプレビュー画像２４０が形成される。例えば、プレビュー画像２４０はデジタルビデオの１つおきのフレームのみに対して形成されてもよい。

本発明の一実施形態において、利用可能な色変換のセット２２５は異なるコントラストまたは彩度特徴を有する色変換を含む。デジタル画像のコントラストを調整する方法には、当業者に知られている多くの方法がある。本発明に従って用いられるデジタル画像のコントラストを上げる１つの方法としては、入力デジタル画像２０５におけるコード値のサブセットを求め、画像ディスプレイ３０５のコード値範囲を満たすようにコード値を拡張する方法がある。数学的に、この演算は、以下の式で表わされる。

式中、ＣＶ_inは、入力デジタル画像２０５のコード値であり、ＣＶ_outは、コントラストが上げられたデジタル画像のコード値であり、ｍは、画像コントラストに関わる勾配パラメータであり、ｂは、画像輝度に関わるオフセットパラメータであり、Ｃｌｉｐ（ｘ，０，２５５）は、値を０から２５５内に縮小する関数である。この例では、式（５）は、あらゆる表示コード値範囲を用いるように一般化されることが当業者にとって明らかだろうが、画像ディスプレイ３０５は０から２５５の範囲のコード値を受け入れると仮定する。

式（５）の勾配パラメータｍ及びオフセットパラメータｂは、以下の式を用いて、画像ディスプレイ３０５のコード値範囲を満たすように拡張される入力コード値のサブセットに関連する。

式中、Ｍｉｎ及びＭａｘは、それぞれ、入力コード値のサブセットにおける最小及び最大入力コード値である。

デジタル画像の彩度を調整する方法には、当業者に知られている多くの方法がある。本発明に従って用いられるデジタル画像の彩度を上げる１つの方法としては、入力デジタル画像２０５のコード値にマトリクス変換を適用する方法がある。このようなマトリクス変換は、以下の式で与えられる。

式中、Ｒ_in、Ｇ_in及びＢ_inは、それぞれ、入力デジタル画像２０５の画素の赤、緑及び青のコード値であり、Ｒ_out、Ｇ_out及びＢ_outは、彩度が上げられたデジタル画像の対応する画素の赤、緑及び青のコード値であり、Ｍ_Cは、彩度マトリクスである。本発明に従って用いられる彩度マトリクスの一形態は、以下の式で与えられる。

式中、Ｋ₁及びＫ₂は、マトリクス係数である。本発明の一実施形態において、マトリクス係数は、以下の式を用いて飽和パラメータＳに関連づけられる。

式（５）に明示されたような縮小工程は、変換されたコード値が変換されたコード値の許容範囲を超えないようにするために、以下の式に記載された変換だけでなく、式（８）に暗に存在する。

色変換の３つ目の種類として、カラー入力デジタル画像２０５をグレースケール（モノクロ）デジタル画像に変換するグレースケール変換がある。グレースケール変換には、当業者に知られている多くの種類がある。本発明に従って用いられたグレースケール変換の一形態は、以下の式で表わされる。

式中、Ｍ_Gはグレースケール変換マトリクスである。赤、緑及び青の色チャネルに等しく重み付けするグレースケール変換マトリクスの一例は、以下の式で与えられる。

色チャネルに異なる重み付けを行う別のグレースケール変換マトリクスは、式(４)で与えられる。

色変換選択工程２２０で選択された色変換のセット２２５は、前述したコントラスト強調、彩度引き上げ、及びグレースケール変換などの２つ以上の種類の色修正を組み合わせる色変換を含んでもよい。例えば、選択された色変換２３０はコントラスト強調及び彩度引き上げの両方を含んでもよい。一般的に、組み合わされた色変換は対応する個々の色変換の式を組み合わせることで形成される。例えば、以下の式はコントラスト強調色変換及び彩度引き上げ色変換を組み合わせる際に用いられる。

同様に、以下の式はグレースケール変換色変換をコントラスト強調色変換と組み合わせる際に用いられる。

本発明の一実施形態において、表示色変換選択工程２２０は視覚環境特徴検出工程２１５によって提供される露光値（ＥＶ）によって、及びユーザ選択可能視覚モード２７０に基づいて、３つの異なる色変換を含む色変換のセット２２５から選択する。以下の表は３つの色変換を集約する。

変換１は、コントラストまたは彩度を引き上げない、画像をグレースケール表示に変換しない初期設定の色変換である。この色変換は基本的にヌル変換であり、入力デジタル画像を変更しない。この色変換が選択されると、プレビュー画像２４０が入力デジタル画像２３０と等しくなるので、入力デジタル画像２３０に色変換を適用する必要がない。変換２は、中程度のコントラスト強調及び中程度の彩度引き上げを与える色変換である。変換３は、大きなコントラスト強調を与え、画像をグレースケール表示に変換する色変換である。

ユーザが３つのユーザ選択可能視覚モード２７０から選択することを可能にするユーザインターフェースを設けてもよい。第１ユーザ選択可能視覚モード２７０では、初期設定の色変換が常に適用されるように、環境センサ２１０からの信号とは無関係に変換１が常に選択される。

第２ユーザ選択可能視覚モード２７０では、表示色変換選択工程２２０は、測定されたＥＶ値によって変換１及び変換２から選択する。表２は、選択された表示色変換選択工程２２０によって表示色変換２３０を選択する際に用いられるＥＶ範囲例を示す。このモードでは、一般的に、コントラスト強調及び彩度引き上げを含むことで改善された画像視認性を有する表示色変換２３０が高フレアの悪い視覚条件に対応する高いＥＶ値に対して選択される。

第３のユーザ選択可能視覚モード２７０では、表示色変換選択工程２２０は、測定されたＥＶ値によって変換１及び変換３から選択する。表３は、表示色変換２３０を選択する際に表示色変換選択工程２２０によって用いられるＥＶ範囲例を示す。このモードでは、一般的に、画像視認性が改善された高いコントラストのグレースケール変換が、高フレアの悪い視覚条件に対応する高いＥＶ値に対して選択される。

ある実施形態において、表示色変換２３０は、一連の一次元ルックアップテーブル及びマトリクス変換を用いて実現されてもよい。例えば、コントラスト強調変換は、入力コード値をコントラストが上げられたコード値に変換する一次元ルックアップテーブルを用いて実現されてもよい。このようなルックアップテーブルの例は、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示される。図６Ａは、表１の変換１に対応する、コントラスト強調を与えない第１コントラストルックアップテーブル４００を示す。図６Ｂは、表１の変換２に対応する、中程度のコントラスト強調を与える第２コントラストルックアップテーブル４１０を示す。図６Ｃは、表１の変換３に対応する、大きな強調を与える第３コントラストルックアップテーブル４２０を示す。彩度引き上げ変換及びグレースケール変換は、式（８）及び（１２）に示すように、３×３のマトリクス変換を用いて実現されてもよい。

他の実施形態において、表示色変換２３０は、当業者に既知の他の色変換種類を用いて実現されてもよい。例えば、表示色変換２３０は、３次元ルックアップテーブルを用いるか、または、式（５）で与えられた線形コントラスト強調関数のような数学的方程式を直接評価することによって実現されてもよい。

本発明の別の実施形態において、利用可能な色変換のセット２２５は、特徴を検出された視覚環境に関数的に関連した１つ以上の変換パラメータによって定義された、継続的に変化するセット色変換である。例えば、式（５）から（７）に定義されたコントラスト変換に用いられたＭｉｎ及びＭａｘパラメータ、及び、式（１０）及び（１１）に定義された彩度引き上げ変換に用いられた飽和パラメータＳを、環境センサ２１０によって決定されたＥＶ値に関連付ける関数関係が定義されてもよい。このように、視覚グレアが大きくなるにつれて、コントラスト及び彩度を持続的に上げて、プレビュー及びレビュー画像の改善された視認性を提供する。

同様に、表示輝度調整工程２７５は、ＥＶ値に応じて画像ディスプレイ３２の輝度を調整してもよい。図７は、表示輝度調整関数４３０の例を示す。表示輝度調整関数４３０は、環境センサ２１０によって決定されたＥＶレベルに応じて表示輝度を調整する。一実施形態において、ＬＣＤディスプレイの表示輝度は、ディスプレイバックライトのデューティーサイクルを調整することによって調整される。

２ フラッシュ、４ ズームレンズ、６ 調整可能な開口部及び調整可能なシャッタ、８ ズーム及びフォーカスモータ駆動装置、１０ デジタルカメラ、１２ タイミング生成装置、１４ 画像センサ、１６ ＡＳＰ及びＡ／Ｄ変換器、１８ バッファメモリ、２０ 処理装置、２２ 音声コーデック、２４ マイク、２６ スピーカ、２８ ファームウェアメモリ、３０ 画像メモリ、３２ 画像ディスプレイ、３４ ユーザ制御装置、３６ 表示メモリ、３８ 有線インターフェース、４０ コンピュータ、４２ 補助センサ、４４ ビデオインターフェース、４６ ビデオディスプレイ、４８ インターフェース／充電器、５０ 無線モデム、５２ 無線周波数帯、５８ 無線ネットワーク、７０ インターネット、７２ 写真サービス会社、１００ カラーセンサデータ、１０５ センサノイズ縮小工程、１１０ ＩＳＯ設定、１１５ デモザイク工程、１２０ 解像度モード設定、１２５ 色補正工程、１３０ カラーモード設定、１３５ 色調補正工程、１４０ コントラスト設定、１４５ 画像鮮鋭化工程、１５０ 鮮鋭化設定、１５５ 画像圧縮工程、１６０ 圧縮モード設定、１６５ ファイル初期化工程、１７０ メタデータ、１７５ ユーザ設定、１８０ デジタル画像ファイル、２００ 入力デジタル画像取込工程、２０５ 入力デジタル画像、２１０ 環境センサ、２１５ 視覚環境特徴検出工程、２２０ 表示色変換選択工程、２２５ 色変換、２３０ 表示色変換、２３５ プレビュー画像形成工程、２４０ プレビュー画像、２４５ プレビュー画像表示工程、２４８ 出力色変換、２５０ デジタル画像処理及び圧縮工程、２５５ 圧縮デジタル画像、２６０ 圧縮デジタル画像保存工程、２６５ デジタル画像集、２７０ ユーザ選択可能視覚モード、２７５ 表示輝度調整工程、２８０ デジタル画像解凍工程、２８５ 解凍デジタル画像、２９０ レビュー画像形成工程、２９２ レビュー画像、２９４ レビュー画像表示工程、３００ デジタルカメラ、３０５ 画像ディスプレイ、３１０ 表示されたデジタル画像、３１５ 撮影ボタン、３２０ 補助環境センサ、３２５ 光源、３３０ 周辺光、４００ 第１コントラストルックアップテーブル、４１０ 第２コントラストルックアップテーブル、４２０ 第３コントラストルックアップテーブル、４３０ 表示輝度調整関数。

Claims (21)

1. 悪い視覚条件下での画像視認性が改善されたソフトコピーディスプレイを有するデジタル画像撮影装置であって、
   デジタル画像を取り込む画像センサと、
   画像センサ上にシーンを撮像する光学系と、
   ソフトコピーディスプレイと、
   複数の色変換を記憶するデータ記憶システムと、
   環境感知手段と、
   処理装置と、
   を備え、
   前記処理装置は、
   前記画像センサを用いて入力デジタル画像を取り込む工程と、
   前記環境感知手段からの信号に応じて、前記複数の色変換からプレビュー色変換を選択する工程であって、悪い視覚条件に対応する前記環境感知手段からの信号に応じて、初期設定のプレビュー色変換よりも改善された画像視認性を提供するプレビュー色変換を選択する工程と、
   前記プレビュー色変換を用いて前記入力デジタル画像を変換してプレビュー画像を形成する工程と、
   前記ソフトコピーディスプレイに前記プレビュー画像を表示する工程と、
   前記プレビュー色変換を用いずに、処理装置がアクセス可能なメモリに前記入力デジタル画像を記録する工程と、
   を実行することを特徴とするデジタル画像撮影装置。
2. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記ソフトコピーディスプレイは、ＬＣＤディスプレイまたはＯＬＥＤディスプレイである、デジタル画像撮影装置。
3. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記画像センサは、前記環境感知手段として用いられる、デジタル画像撮影装置。
4. 請求項３に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記環境感知手段は、前記シーンの輝度レベルを判定する、デジタル画像撮影装置。
5. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記環境感知手段は、前記ソフトコピーディスプレイに入射する周辺光の光レベルを検出する、デジタル画像撮影装置。
6. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記環境感知手段が前記デジタル画像撮影装置が高輝度環境にあることを検出した場合、画像コントラストまたは画像彩度を引き上げるプレビュー色変換が選択される、デジタル画像撮影装置。
7. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記環境感知手段が前記デジタル画像撮影装置が高輝度環境にあることを検出した場合、グレースケールプレビュー画像を形成するプレビュー色変換が選択される、デジタル画像撮影装置。
8. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記プレビュー色変換の選択は、さらに、ユーザ嗜好設定に対応する、デジタル画像撮影装置。
9. 請求項８に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記ユーザ嗜好設定は、前記プレビュー色変換を前記環境感知手段からの信号に応じて変更すべきかを示す、デジタル画像撮影装置。
10. 請求項８に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記ユーザ嗜好設定は、悪い視覚条件に対応する前記環境感知手段からの信号に対して選択された１つ以上のプレビュー色変換に関連付けられたコントラスト変更または彩度変更の大きさを制御する、デジタル画像撮影装置。
11. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記処理装置は、さらに、前記環境感知手段からの信号に応じて前記ソフトコピーディスプレイの輝度を調整する工程を行う、デジタル画像撮影装置。
12. 請求項１１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記ソフトコピーディスプレイの輝度は、悪い視覚条件に対応する前記環境感知手段からの信号に対して上げられる、デジタル画像撮影装置。
13. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記処理装置は、さらに、前記入力デジタル画像を前記処理装置アクセス可能メモリに記録する前に出力色変換を前記入力デジタル画像に適用する工程を行う、デジタル画像撮影装置。
14. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記デジタル画像撮影装置は、静止デジタル画像を取り込むデジタルカメラである、デジタル画像撮影装置。
15. 請求項１４に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記プレビュー画像は、ユーザが撮影ボタンを半押しすることで前記ソフトコピーディスプレイに表示される、デジタル画像撮影装置。
16. 請求項１５に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記入力デジタル画像は、前記ユーザが撮影ボタンを完全に押すことで前記処理装置アクセス可能メモリに記録される、デジタル画像撮影装置。
17. 請求項１５に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記入力デジタル画像は、前記ユーザが撮影ボタンを完全に押した後、前記プレビュー色変換を用いずに前記ソフトコピーディスプレイに表示される、デジタル画像撮影装置。
18. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、前記デジタル画像撮影装置は、デジタルビデオを取り込むデジタルビデオカメラである、デジタル画像撮影装置。
19. 請求項１に記載のデジタル画像撮影装置であって、
    前記複数の色変換は、１つ以上の変換パラメータによって制御される継続的に変化する色変換のセットであり、
    前記プレビュー色変換の選択は、前記環境感知手段からの信号に応じて前記１つ以上の変換パラメータに対するパラメータ値を設定する工程を含む、
    デジタル画像撮影装置。
20. 悪い視覚条件下での画像視認性が改善されたソフトコピーディスプレイを有するデジタル画像撮影装置であって、
    デジタル画像を取り込む画像センサと、
    前記画像センサ上にシーンを撮像する光学系と、
    ソフトコピーディスプレイと、
    複数の色変換を記憶するデータ記憶システムと、
    処理装置と、
    を備え、
    前記処理装置は、
    前記画像センサを用いて入力デジタル画像を取り込む工程と、
    ユーザ入力に応じてプレビュー色変換を選択する工程と、
    前記プレビュー色変換を用いて前記入力デジタル画像を変換してプレビュー画像を形成する工程と、
    前記ソフトコピーディスプレイに前記プレビュー画像を表示する工程と、
    前記プレビュー色変換を用いずに、前記入力デジタル画像を処理装置アクセス可能メモリに記録する工程と、
    を実行することを特徴とするデジタル画像撮影装置。
21. 悪い視覚条件下で画像視認性が改善されたソフトコピーディスプレイを有するデジタル画像撮影装置であって、
    ソフトコピーディスプレイと、
    複数のデジタル画像を記憶する画像記憶システムと、
    複数の色変換を記憶するデータ記憶システムと、
    環境感知手段と、
    処理装置と、
    を備え、
    前記処理装置は、
    前記複数のデジタル画像から入力デジタル画像を抽出する工程と、
    前記環境感知手段からの信号に応じて、前記複数の色変換からレビュー色変換を選択する工程であって、悪い視覚条件に対応する前記環境感知手段からの信号に対して、改善された画像視認性を提供するレビュー色変換を選択する工程と、
    前記レビュー色変換を用いて前記入力デジタル画像を変換してレビュー画像を形成する工程と、
    前記ソフトコピーディスプレイに前記レビュー画像を表示する工程と、
    を実行することを特徴とするデジタル画像撮影装置。

Images