JP2017085481A - 映像処理装置、映像処理方法、及び映像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】低輝度から高輝度までの全領域において、実被写体の階調特性に近い、自然な階調、色、鮮鋭感の再現を可能にすることを課題とする。【解決手段】カメラマイコン（１１１）は、映像信号の低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性を設定する。ガンマ補正処理部（１０９）は、そのガンマ特性に基づいて、撮像された映像信号に対して入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、映像処理装置、映像処理方法、映像処理プログラム、及び映像処理システムに関する。

従来、撮像装置で被写体等を撮影した映像を表示装置にて表示する映像処理システムでは、撮像装置と表示装置の双方でガンマ補正による階調補正処理が行われている。撮像装置は、撮像した映像信号の輝度の入力コード値を、撮像装置のガンマ特性（いわゆるカメラガンマ）に応じた出力コード値に変換することで階調補正処理（ガンマ補正処理）を行う。表示装置は、供給された映像信号の輝度の入力コード値を、表示装置のガンマ特性（いわゆるディスプレイガンマ）に基づいて輝度値に変換する階調補正処理（ガンマ補正処理）を行う。これにより、非常に広いダイナミックレンジを持つ実世界の被写体の明るさのうち、限られた明るさの範囲のみが切り出されて、表示装置のモニタディスプレイが有する限定的な狭いダイナミックレンジの中に収まる表示が可能となる。
また、撮像装置において実用的な入力ダイナミックレンジを確保するための階調補正処理の技術として、特許文献１には、ニー補正処理を含むガンマ補正処理を行うことで入力ダイナミックレンジを広げる技術が開示されている。

特開２００２−２２３３７３号公報

ここで、ニー補正処理を含むガンマ補正処理は、実用的な入力ダイナミックレンジを確保しつつ、中輝度から高輝度の領域におけるコントラストを圧縮するような階調補正処理となっている。しかしながら、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮した場合、撮像装置と表示装置からなるシステムトータルとしての階調特性は、低輝度部に対して高輝度部のコントラストが圧縮された不自然な特性になってしまう。具体的には、表示装置に表示される映像の階調特性は、実被写体の階調特性と比較して高輝度部の輝度変化が減少したものとなっている。このため、表示装置に表示される映像は、実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感が損なわれた不自然なものとなってしまう。
一方、表示装置において、高輝度部分の明るさを持ち上げることにより、高輝度部で圧縮されたコントラストを補うような階調補正処理の技術もある。しかしながら、撮像装置から出力される映像信号は中輝度から高輝度部分の階調情報が欠落した信号になっているため、表示装置側の処理のみでは十分に階調を復元できない。また、表示装置側からみた場合、撮像装置のガンマ特性は未知であるため、表示装置側で実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感を再現することは困難である。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされ、低輝度から高輝度までの全輝度領域で実被写体の階調特性に近い、自然な階調、色、鮮鋭感の再現を可能とする映像処理装置、映像処理方法、映像処理プログラム、及び映像処理システムを提供することを目的とする。

本発明の映像処理装置は、映像信号の低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性を設定する制御手段と、前記設定されたガンマ特性に基づいて、撮像された映像信号に対して前記入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を施す補正手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、低輝度から高輝度までの全輝度領域において、実被写体の階調特性に近い、自然な階調、色、鮮鋭感の再現が可能となる。

本実施形態の撮像装置の概略構成を示す図である。 撮像装置の概観を示す斜視図である。 通常撮影モードの場合のガンマ補正処理の説明図である。 高輝度優先モードの場合のガンマ補正処理の説明図である。 撮像装置における階調補正処理制御のフローチャートである。 撮像装置の露出表示制御例を示す概略図である。 本実施形態の映像処理システムの概略構成を示す図である。 表示装置におけるピーク輝度値設定処理制御のフローチャートである。 表示装置におけるガンマ補正処理制御のフローチャートである。 表示装置における信号処理制御のフローチャートである。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
＜撮像装置の構成＞
図１は、本実施形態の映像処理装置の一例である撮像装置１００の概略構成を示す図である。
レンズ１０１は被写体像をイメージセンサ１０５の撮像面に結像させる。絞り１０２は、レンズ１０１から入射した光の光量を調節する。イメージセンサ１０５は、レンズ１０１と絞り１０２を介して撮像面上に結像された被写体像等を映像信号に変換する。イメージセンサ１０５の後段には図示しないアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器等が設けられており、アナログ映像信号をＡ／Ｄ変換によりコード化したデジタル映像信号が、信号処理部１１２に送られる。なお、レンズ１０１は、手振れ補正用の光学系を光軸に対してシフトさせるようなレンズシフト方式の手振れ補正機能を有していてもよい。また、手振れ補正は、レンズ１０１の光軸に対してイメージセンサ１０５の位置を変化させるセンサシフト方式であってもよいし、イメージセンサ１０５からの読み出しを制御することにより手振れ補正を行う読み出し制御方式であってもよい。

信号処理部１１２は、ホワイトバランス補正処理部１０７、エッジ強調処理部１０８、ガンマ（γ）補正処理部１０９、輝度／色情報検出部１１０を有する。以下の説明ではホワイトバランスを「ＷＢ」と表記する。ＷＢ補正処理部１０７は、イメージセンサ１０５からの映像信号に対して、ホワイトバランス補正処理を施す。エッジ強調処理部１０８は、ＷＢ補正処理後の映像信号に対して、エッジ強調処理を施す。ガンマ補正処理部１０９は、撮像装置のガンマ特性（カメラガンマ）に基づくガンマ補正処理を施す。ガンマ補正処理の詳細については後述する。また、信号処理部１１２の輝度／色情報検出部１１０は、映像信号の１フレームの画像を水平方向と垂直方向に分割して複数の輝度／色情報検出枠（以下、検出枠と表記する。）を設定する。そして、輝度／色情報検出部１１０は、検出枠内の画素値を積分するなどの処理を行い、さらに被写体像の各検出枠内における輝度情報及び色情報を検出する。輝度／色情報検出部１１０により検出された各検出枠の輝度情報及び色情報は、カメラマイコン１１１に送られる。なお、マイコンはマイクロコンピュータの略であり、以下の説明でも同様にマイコンと表記する。また、信号処理部１１２は、ＷＢ補正処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、輝度／色情報検出処理以外にも様々な処理を行うが、それらの説明は省略する。信号処理部１１２による各種信号処理がなされた後の映像信号は、ディスプレイ１１６に出力されて表示されたり、磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録されたりする。

カメラマイコン１１１は、撮像装置１００における制御手段の一例であり、輝度／色情報検出部１１０にて検出された輝度情報及び色情報などの被写体情報を基に、ＷＢ補正処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理のための各補正値を算出する。そして、カメラマイコン１１１は、ＷＢ補正処理の補正値をＷＢ補正処理部１０７に送り、エッジ強調処理の補正値をエッジ強調処理部１０８に送り、ガンマ補正処理の補正値（後述するガンマ特性のガンマ補正カーブ）をガンマ補正処理部１０９に送る。これにより、ＷＢ補正処理部１０７、エッジ強調処理部１０８、ガンマ補正処理部１０９では、それぞれ供給された補正値に基づく処理が行われる。カメラマイコン１１１は、イメージセンサ駆動部１０６を介してイメージセンサ１０５における電荷の蓄積、読み出しなどの制御を行う。カメラマイコン１１１は、レンズ駆動部１０３を介してレンズ１０１のフォーカス、ズームなどの制御を行う。カメラマイコン１１１は、輝度情報及び色情報を基に、絞り駆動部１０４を介して絞り１０２の制御を行うと共に、イメージセンサ駆動部１０６を介してイメージセンサ１０５のシャッタースピードの制御を行うことにより、露出制御を行う。カメラマイコン１１１は、撮像装置１００がレンズシフト方式やセンサシフト方式、読み出し制御方式の何れかの手振れ補正機能を有する場合には、それら方式に応じた手振れ補正の制御をも行う。

＜ビデオカメラの構成＞
図２は、本実施形態の撮像装置１００とディスプレイ１１６が一体となされた映像処理システムの一例としてのビデオカメラ１２０の概観を示す斜視図である。
ビデオカメラ１２０の内部には、ＤＶＤディスク１１７、磁気テープ１１５、メモリカード１１８などの記録媒体が収納され、映像信号や静止画像を記録再生できるようになっている。レンズ部１２１は、図１のレンズ１０１や絞り１０２を有する。マイク１２２は、撮影時の音声を集音するために備えられている。電子式ビューファインダ（ＥＶＦ）１２３は、ユーザが覗き込むことにより、撮影されている被写体等の確認や、再生画像の表示等のために備えられている。動画用トリガースイッチ１２４は、例えばプッシュボタンであり、動画撮影開始及び終了を機器に伝達するためにユーザが操作するスイッチである。静止画用トリガースイッチ１２５は、例えばプッシュボタンであり、静止画撮影開始及び終了を機器に伝達するためにユーザが操作するスイッチである。モードダイヤル１２６は、回転式のスイッチからなる。モードダイヤル１２６では、例えば再生モードに設定する「再生」、カメラモードに設定する「カメラ」、後述する通常撮影モードや高輝度優先モード、それらの何れでもない「ＯＦＦ」の何れかをユーザが選択可能となされている。操作スイッチ群１２７は、ユーザがビデオカメラ１２０を操作するためのスイッチや、画質フィルタモードを入力するためのキー、その他のメニュー操作や再生系の操作などのためのキー等からなる。液晶パネル１２８は、ビデオカメラ１２０の本体側面に開閉自在となされ、さらに水平方向にも回転可能となるように取り付けられており、ＥＶＦ１２３と同様に、撮影されている被写体等の確認や、再生画像の表示等に使用される。図２の例では、液晶パネル１２８は、ビデオカメラ１２０の本体に対して開いている状態となされている。なお、図１のディスプレイ１１６は、ＥＶＦ１２３又は液晶パネル１２８の何れであってもよい。スピーカ１２９は、映像等の再生の際に、映像と共に記録された音声を出力するために設けられている。バッテリ１３０は、ビデオカメラ１２０に対して電力を供給する二次電池であり、本体に対して着脱可能となされている。図２のビデオカメラ１２０の場合、被写体等を撮像して記録するまでの構成部分が本実施形態の撮像装置１００に相当し、撮像された映像信号や記録された映像信号を再生して液晶パネル１２８等に表示するまでの構成部分が本実施形態の表示装置に相当する。

＜高輝度優先モードと通常撮影モードの説明＞
ここで、本実施形態の撮像装置１００は、映像を撮影する際の撮影モードとして、少なくとも高輝度優先モードと通常撮影モードとを有している。また、撮像装置１００において、ガンマ補正処理に用いられるガンマ特性（カメラガンマ）は、撮影モードが高輝度優先モードの場合には高輝度優先用のガンマ補正カーブとなされ、一方、通常撮影モードの場合には通常撮影用のガンマ補正カーブとなされる。以下、本実施形態の撮像装置１００が通常撮影モードと高輝度優先モードでのガンマ補正処理に用いるガンマ特性（ガンマ補正カーブ）について説明する。

通常撮影モードは、実用的な入力ダイナミックレンジを確保しつつ、中輝度から高輝度の領域におけるコントラストを圧縮するようなニー補正処理を含むガンマ補正処理による階調補正が行われるモードである。なお、コントラストの圧縮とは、ダイナミックレンジの変化に対する輝度の変化で表される特性曲線の傾きを小さくすることに相当する。

以下、通常撮影モードの場合の階調補正特性について、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）と図３（ｂ）は、撮像装置のガンマ特性（カメラガンマ）を表している。図３（ｃ）は、表示装置のガンマ特性（ディスプレイガンマ）を表している。図３（ｄ）は、撮像装置と表示装置を合わせた映像処理システムトータルとしてみた場合の階調特性を表している。

図３（ａ）と図３（ｂ）のガンマ特性９０７は、入力ダイナミックレンジがｘ１の場合に対応したガンマ特性を表しており、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９等で規格化されているガンマ特性である。一方、図３（ａ）と図３（ｂ）のガンマ特性９０９は、入力ダイナミックレンジがｘ２の場合に対応するガンマ特性であり、入力ダイナミックレンジを実用的な範囲まで広げた場合を示している。ガンマ特性９０７と比較した場合、ガンマ特性９０９は、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮する特性となっている。ガンマ特性９０９は、入力ダイナミックレンジを広げつつ、人間の視覚感度が高い低輝度の暗部から中輝度までの領域に対する出力（明るさ）を確保する特性となされている。この通常撮影モードでは、人間の視覚感度が低い高輝度の領域については、輝度の出力値のコードに対するビット数の割り振りを減らすことでデータ量を減らすようになされている。

通常撮影モードの場合、撮像装置１００のガンマ補正処理部１０９は、映像信号の輝度の入力値のコードを、ガンマ特性９０９のガンマ補正カーブに応じた出力値のコードに変換するようなガンマ補正処理を行う。以下、入力値のコードを入力コード値、出力値のコードを出力コード値と表記する。通常撮影モードで階調補正処理がなされた後の映像信号は、例えば記録された後に再生されて表示装置の液晶パネル１２８等のモニタディスプレイに表示される。

一方、表示装置のガンマ特性は、例えば図３（ｃ）に示すようなガンマ特性９１０となっている。表示装置では、例えば記録された後に再生された映像信号の輝度の入力コード値を、図３（ｃ）のガンマ特性９１０のガンマ補正カーブに応じた輝度値に変換するようなガンマ補正処理が行われる。この図３（ｃ）に示したガンマ特性９１０は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９等で規格化されているガンマ特性９０７の逆特性となされたガンマ特性である。

ただし、この場合、撮像装置と表示装置からなる映像処理システムトータルとしての階調特性は、図３（ｄ）に示すような階調特性９１１になる。すなわち、撮像装置でガンマ特性９０９が用いられ、表示装置でガンマ特性９１０が用いられてガンマ補正処理が行われた場合、映像処理システムトータルの階調特性９１１は、低輝度部に対して高輝度部のコントラストが圧縮された不自然な階調特性となる。この場合、表示装置のモニタディスプレイに表示される映像は、実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感が損なわれた不自然なものとなる。

以下、高輝度優先モードの場合の階調補正特性について、図４（ａ）〜図４（ｄ）を用いて説明する。図４（ａ）と図４（ｂ）は、撮像装置のガンマ特性（カメラガンマ）を表している。図４（ｃ）は、表示装置のガンマ特性（ディスプレイガンマ）を表している。図４（ｄ）は、撮像装置と表示装置を合わせた映像処理システムトータルとしてみた場合の階調特性を表している。

図４（ａ）のガンマ特性１３７は、図３（ａ）のガンマ特性９０７と同様に、入力ダイナミックレンジがｘ１の場合に対応したガンマ特性であり、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９等で規格化されているガンマ特性である。一方、図４（ａ）と図４（ｂ）のガンマ特性１３９は、入力ダイナミックレンジがｘ２の場合に対応するガンマ特性であり、入力ダイナミックレンジを実用的な範囲まで広げた場合を示している。このガンマ特性１３９は、ガンマ特性１３７を基準にした場合に、入力コードに対して出力コードの関係が一定に保たれ、低輝度から高輝度までのコード値に対するビットの割り振りの割合を変更しないで固定にしておくような特性となされている。

ここで、基準となる入力ダイナミックレンジｘ１に対応するガンマ特性１３７をｙ＝ｆ（ｘ）の関数で表し、入力ダイナミックレンジをｔ倍に広げる場合を例に挙げると、高輝度優先モードのガンマ特性１３９はｙ＝ｆ（ｘ／ｔ）の関数で表すことができる。
なお、入力ダイナミックレンジは、撮像装置の製品ごとに適正な値として設定されていてもよいし、同一製品内での撮影モードごとに適正な値として設定されていてもよい。また、入力ダイナミックレンジは、同一撮影モード内では例えば撮影シーンごとに適応的に設定されてもよい。

高輝度優先モードの場合、撮像装置１００のガンマ補正処理部１０９は、映像信号の輝度の入力コード値を、ガンマ特性１３９のガンマ補正カーブに応じたコード値に変換するようなガンマ補正処理を行う。高輝度優先モードで階調補正処理がなされた後の映像信号は、例えば記録された後に再生されて本実施形態の表示装置の液晶パネル１２８等のモニタディスプレイに表示される。

このように、高輝度優先モードでは、入力ダイナミックレンジを広げつつ、低輝度〜高輝度の全輝度領域について、入出力コード値の関係を、基準のガンマ特性１３７の入出力コード値の関係に合わせたガンマ特性１３９を用いたガンマ補正処理が行われる。また、高輝度優先モードでは、低輝度から高輝度まで全輝度領域において、出力コード値に対してビットの割り振りの割合が変更されずに固定になされる。高輝度優先モードでは、ガンマ特性１３７を基準として、入力コード値に対する出力コード値の関係が一定に保たれたガンマ特性１３９でガンマ補正処理が行われるため、通常撮影モードの場合のような高輝度領域のコントラスト圧縮は行われない。

一方、表示装置のガンマ特性は、前述の図３（ｃ）のガンマ特性９１０と同様の図４（ｃ）に示すガンマ特性１４０となっている。したがって、表示装置では、例えば記録された後に再生された映像信号の輝度の入力コード値を、図４（ｃ）のガンマ特性１４０のガンマ補正カーブに基づいて輝度値に変換するようなガンマ補正処理が行われる。

この場合、撮像装置と表示装置からなる映像処理システムトータルとしての階調特性は、図４（ｄ）に示すような階調特性１４１となる。すなわち、撮像装置側でガンマ特性１３９に基づくガンマ補正処理が行われた場合、映像処理システムトータルでの階調特性１４１は、低輝度部から高輝度部までの全輝度領域でリニアな特性となる。したがって、撮像装置が高輝度優先モードである場合、映像処理システムでは、図４（ｄ）の階調特性１４１のようなリニアな階調特性が実現され、表示装置のモニタの表示映像は、実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感が再現された自然なものとなる。

＜撮像装置における階調補正処理の説明＞
図５は、本実施形態の撮像装置１００で撮影が行われて階調補正処理が行われる際の、カメラマイコン１１１による入力ダイナミックレンジの決定からガンマ補正カーブの決定、メタデータの記録、ガンマ補正処理の制御までの流れを示すフローチャートである。

図５のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る撮像装置用の映像処理プログラムをカメラマイコン１１１が実行することで実現される。本実施形態に係る映像処理プログラムは、撮像装置１００の不図示のＲＯＭ等に予め用意されていてもよく、また不図示の外部記憶媒体から読み出されて撮像装置の不図示のＲＡＭ等にロードされてもよい。その他にも、映像処理プログラムは、インターネット等のネットワークから撮像装置１００にダウンロードされてもよい。以下の説明では、図５の各処理のステップＳ１０１〜ステップＳ１０８を、Ｓ１０１〜Ｓ１０８と略記する。

図５のフローチャートで示す階調補正処理は、例えば、動画用トリガースイッチ１２４や静止画用トリガースイッチ１２５などがユーザにより操作されて撮影が開始されることでスタートする。撮像装置１００の階調補正処理がスタートすると、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０１において入力ダイナミックレンジを決定する。このとき決定される入力ダイナミックレンジは、撮影モードによって予め設定された所定値か、又は、輝度／色情報検出部１１０により検出された輝度情報及び色情報を基に算出した値となされる。Ｓ１０１の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０２に処理を進める。

Ｓ１０２では、カメラマイコン１１１は、輝度／色情報検出部１１０にて検出された輝度情報及び色情報に基づく、前述した絞り１０２の制御とイメージセンサ１０５のシャッタースピードの制御により、露出制御を行う。Ｓ１０２の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０３に処理を進める。
Ｓ１０３では、カメラマイコン１１１は、撮影モードが高輝度優先モードに設定されているかどうかを判断する。なお、撮影モードを高輝度優先モードとするか、或いは通常撮影モードとするかは、ユーザがモードダイヤル１２６を操作することによる選択可能となされている。カメラマイコン１１１は、Ｓ１０３において、撮影モードが高輝度優先モードであると判断した場合にはＳ１０４に処理を進め、高輝度優先モードでないと判断した場合（通常撮影モードであると判断した場合）にはＳ１０６に処理を進める。

Ｓ１０４では、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正処理部１０９でガンマ補正処理に用いるガンマ特性を、前述した高輝度優先モード用のガンマ特性１３９のガンマ補正カーブに決定する。Ｓ１０４の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０５に処理を進める。
Ｓ１０５では、カメラマイコン１１１は、高輝度優先モードに対応した後述するメタデータを生成して映像信号に付加する。メタデータの付加は、例えばガンマ補正処理部１０９の後段で行われるが、映像信号にメタデータを付加する構成の図示は省略する。これにより、メタデータは、映像信号と共に磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録されることになる。Ｓ１０５の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０８に処理を進める。

ここで、メタデータは、高輝度優先モードを示すフラグ、入力ダイナミックレンジ、表示装置について予め設定された表示輝度の基準値に対する倍率とピーク輝度値、撮像装置のガンマ形状情報とベースガンマ等の情報である。入力ダイナミックレンジを示す情報は、表示装置側が適正な明るさ（ピーク輝度値）を算出する際に用いられる。表示輝度の基準値に対する倍率は、高輝度優先モードにおいて、前述した関数ｙ＝ｆ（ｘ／ｔ）のガンマ特性１３９を決定する際の「ｔ」（基準となる入力ダイナミックレンジｘ１をｔ倍に広げた場合の「ｔ倍」）に相当する情報である。高輝度優先モードにおいて、基準となる入力ダイナミックレンジｘ１をｔ倍に広げた場合、表示装置における表示輝度をｔ倍にするのが適正であるため、メタデータの一つとして、この倍率の情報が用意される。また、ピーク輝度値は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９において表示装置側の規格として決められているピーク輝度値を基準として、撮像装置１００が算出する値である。撮像装置１００は、入力ダイナミックレンジに応じて、表示装置に対する適正なピーク輝度値を算出し、そのピーク輝度値をメタデータの一つとして含める。ガンマ形状情報は、ガンマ補正カーブの形状を表すための数式やガンマ値を示す情報であり、高輝度優先モードの場合には前述のガンマ特性１３９の形状を表す情報であり、通常撮影モードの場合には前述のガンマ特性９０９の形状を表す情報である。ベースガンマは、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９で規格化されている前述のガンマ特性１３７を示す情報である。

一方、Ｓ１０６の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正処理部１０９でのガンマ補正処理に用いるガンマ特性を、前述した通常撮影モード用のガンマ特性９０９のガンマ補正カーブに決定する。Ｓ１０６の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０７に処理を進める。

Ｓ１０７では、カメラマイコン１１１は、通常撮影モードに対応したメタデータを映像信号に付加する。なお、この場合のメタデータは、通常撮影モードを示すフラグ、入力ダイナミックレンジ、表示装置について予め設定された表示輝度の基準値に対する倍率とピーク輝度値、撮像装置のガンマ形状情報、撮像装置のベースガンマ等の情報である。メタデータの付加は、前述同様に例えばガンマ補正処理部１０９の後段で行われる（図示は省略する）。これにより、メタデータは、映像信号と共に磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録される。Ｓ１０７の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ１０８に処理を進める。

Ｓ１０８では、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正処理部１０９に対して、Ｓ１０４又はＳ１０６で決定されたガンマ補正カーブに基づいたガンマ補正処理を行わせる。Ｓ１０８のガンマ補正処理の後、カメラマイコン１１１は、撮像装置１００の電源が切断されるまで、図５のフローチャートの処理を繰り返す。

＜撮像装置における適正露出制御の際の表示例の説明＞
以下、高輝度優先モードにおいて撮像装置１００が撮像している映像をディスプレイ１１６（ＥＶＦ１２３や液晶パネル１２８等）にライブビュー表示（スルー映像の表示）がなされている際の適正露出表示の例について、図６を参照しながら説明する。図６は、撮影モードが高輝度優先モードの場合に、ディスプレイ１１６（ＥＶＦ１２３や液晶パネル１２８等）にライブビュー表示されている映像の一例を示している。

カメラマイコン１１１は、撮影が行われている場合、図６に示すように、ディスプレイ１１６の画面内の露出情報表示エリア３０１に、現在の絞り値、シャッター速度、ゲイン値に応じた現在の露出と適正露出との関係を表示するための露出表示信号を生成する。これにより、ディスプレイ１１６の画面内の露出情報表示エリア３０１には、現在の絞り値、シャッター速度、ゲイン値などが表示される。また、カメラマイコン１１１は、例えばユーザ操作により、絞り、シャッター速度、ゲインなどの値が変えられた場合には、露出情報表示エリア３０１の表示も更新する。露出表示エリア３０３には、例えば適正露出（±０）に対するアンダー（−）やオーバー（＋）を表す露出バー３０５と、現在の露出状態を示す露出マーク３０４とが表示される。露出マーク３０４が露出バー３０５の何れの位置にあるかにより、ユーザは、現在の露出が、適正露出（±０）に対してどの程度アンダーであるか或いはオーバーであるか等を確認できる。

ここで、本実施形態の高輝度優先モードの場合のガンマ特性１３９は、通常撮影モードのガンマ特性９０９と比較すると、相対的に暗めのガンマ特性となっている。このため、高輝度優先モードの場合、カメラマイコン１１１は、露出表示エリア３０３の適正露出（±０）の表示位置を、ガンマ特性１３９に合わせた位置にずらすようにして表示する。これにより、高輝度優先モードにより映像が通常撮影モードと比べて相対的に暗めになっていたとしても、ユーザは、露出表示エリア３０３の表示を確認することにより、現在の露出が適正露出（±０）かどうかを判断することができる。

以上述べたように、本実施形態によれば、撮像装置１００が高輝度優先モードに設定されている場合には、図４（ｄ）の階調特性１４１に示すようなリニアな階調特性が実現される。したがって、表示装置のモニタに表示される映像は、暗部（低輝度領域）からハイライト部（高輝度領域）までの全輝度領域において、実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感が再現された自然なものとなる。特に、撮像装置１００が高輝度優先モードに設定されている場合、表示装置では、例えば金属の輝き、水の透明感、青空や雲の立体感、スキントーン等の階調性、色再現性、鮮鋭感が格段に向上した映像の表示が可能となる。

＜映像処理システムの構成＞
図７は、前述の図１に示した本実施形態の撮像装置１００と、本実施形態の映像処理装置の一例である表示装置２２０からなる映像処理システムの概略構成を示す図である。
図７に示した撮像装置１００は、図１のディスプレイ１１６を除き、図１のレンズ１０１〜ＤＶＤディスク１１７と各々同じ構成を有しているため、それらの説明は省略する。また、図７の撮像装置１００における通常撮影モードのガンマ特性と高輝度優先モードのガンマ特性、及びガンマ補正処理（階調補正処理）は、前述の図１の撮像装置１００の例と同様であるため、それらの説明は省略する。

図７の映像処理システムにおいて、表示装置２２０には、撮像装置１００の信号処理部１１２で信号処理が施された映像信号、或いは、磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録されて再生された映像信号が入力される。表示装置２２０に入力された映像信号は、メタデータ解析部２２８と信号処理部２２２に送られる。

メタデータ解析部２２８は、入力された映像信号に付加されている前述したメタデータを解析して、メタデータの解析結果をディスプレイマイコン２２１に送る。具体的には、メタデータ解析部２２８は、高輝度優先モードを示すフラグ、入力ダイナミックレンジ、表示輝度の基準値に対する倍率とピーク輝度値、撮像装置のガンマ形状情報とベースガンマ等の情報を、ディスプレイマイコン２２１に送る。なお、それら全ての情報がメタデータに含まれていない場合もあり得るが、メタデータ解析部２２８は、メタデータから解析できた全ての情報をディスプレイマイコン２２１に送る。ディスプレイマイコン２２１は、表示装置２２０における制御手段の一例であり、メタデータ解析結果に基づいて、信号処理部２２２における各信号処理を制御する。

本実施形態の信号処理部２２２は、少なくともガンマ補正処理部２２６を有する。図７の例の場合、信号処理部２２２は、ガンマ補正処理部２２６の他に、画質モード設定部２２３、ピーク輝度設定部２２４、色補正処理部２２５、高輝度適応処理部２２７をも有している。信号処理部２２２は、画質モード設定部２２３、ピーク輝度設定部２２４、色補正処理部２２５、高輝度適応処理部２２７の全てを有していてもよいし、それらのうち何れかのみを有していてもよい。信号処理部２２２で信号処理がなされた後の映像信号は、図７では図示を省略しているディスプレイ（図１のディスプレイ１１６）に送られて表示される。

画質モード設定部２２３は、表示装置２２０の画質モードを設定する。表示装置２２０は、例えば、「おまかせ」、「標準」、「鮮やか」、「ダイナミック」、「シネマ」、「ゲーム」などの各種画質モードに適した表示を行うことができ、画質モード設定部２２３ではそれらの中の何れかの画質モードへの設定が行われる。画質モード設定部２２３は、例えば画質モード設定メニューからユーザが選択したメニューに応じた画質モードに設定してもよいし、撮像装置１００で高輝度優先モードと通常撮影モードの何れが用いられたかに応じて画質モードを設定してもよい。高輝度優先モード又は通常撮影モードに応じた画質モードの一設定例として、画質モード設定部２２３は、高輝度優先モードの場合には「鮮やか」、「ダイナミック」などの画質モードを設定し、通常撮影モードの場合には「標準」の画質モードを設定する。

ピーク輝度設定部２２４は、表示装置２２０がディスプレイ（１１６）に映像を表示する際のピーク輝度を設定する。撮像装置１００で高輝度優先モードによりガンマ補正処理がなされた場合、ピーク輝度設定部２２４は、映像信号のピーク輝度値を、映像の中低輝度部の明るさが通常撮影モードのときの明るさと等しくなるようなピーク輝度値に設定する処理を行う。ピーク輝度設定部２２４で設定されるピーク輝度値は、規格等で決められたピーク輝度値でもよいが、実被写体の自然な階調等を再現するためには、中低輝度部の明るさが通常撮影モードのときの明るさと等しくなるピーク輝度値に設定することが望ましい。また、撮像装置１００で通常撮影モードにより階調補正処理がなされた場合、ピーク輝度設定部２２４は、映像信号のピーク輝度値を、予め決められた通常映像用の所定のピーク輝度値に設定する。なお、ピーク輝度値設定処理の詳細は後述する図８のフローチャートにて説明する。

色補正処理部２２５は、映像信号に対し、マトリクス演算やルックアップテーブルによる色変換処理や特定色の色補正処理などを行う。マトリクス演算やルックアップテーブルによる色変換処理や特定色の色補正処理の説明は省略する。

ガンマ補正処理部２２６は、映像信号に対してガンマ補正処理を行う。撮像装置１００で高輝度優先モードにより階調補正処理がなされた場合、ガンマ補正処理部２２６は、映像信号に対し、撮像装置１００が高輝度優先モードの際に用いたガンマ特性１３９の逆特性に近いガンマ補正カーブによるガンマ補正処理を行う。ガンマ補正処理部２２６が用いるガンマ特性は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９等の規格によるガンマ特性でもよいが、実被写体の自然な階調等を再現するためには、高輝度優先モードのガンマ特性１３９の逆特性のガンマ特性を用いることが望ましい。また、撮像装置１００で通常撮影モードにより階調補正処理がなされた場合、ガンマ補正処理部２２６は、映像信号に対し、撮像装置１００が通常撮影モードの際に用いたガンマ特性９０９の逆特性に近いガンマ補正カーブによるガンマ補正処理を行う。なお、ガンマ補正処理の詳細は後述する図９のフローチャートにて説明する。

高輝度適応処理部２２７は、撮像装置１００で高輝度優先モードと通常撮影モードの何れの階調補正処理が行われたかに応じて、映像信号に対する適応処理を行う。本実施形態では、適応処理の一例として、通常撮影モードのガンマ補正処理により高輝度の領域のコントラストが圧縮された映像信号に対し、表示装置２２０が、高輝度の領域に対応した色情報を復元するようなダイナミックレンジリマスター処理を挙げる。ダイナミックリマスター処理は、高輝度領域のダイナミックレンジを拡張すると、高輝度領域が全て白に寄ってしまうような場合に、復元する輝度の拡張率に見合うように色情報を拡張する処理である。この適応処理の例において、撮像装置１００で通常撮影モードにより階調補正処理がなされた場合、高輝度適応処理部２２７は、映像信号に対し、高輝度の領域に対応した色情報を復元するようなダイナミックレンジリマスター処理を行う。一方、撮像装置１００で高輝度優先モードにより階調補正処理がなされた場合、高輝度適応処理部２２７は、映像信号に対し、ダイナミックレンジリマスター処理を行わないようにする。

＜表示装置におけるピーク輝度値設定処理の説明＞
図８は、表示装置２２０において、撮像装置１００で高輝度優先モードと通常撮影モードの何れにより階調補正処理がなされた映像信号であるかに応じたピーク輝度値により、表示映像の明るさを設定する場合のフローチャートである。なお、表示装置２２０は、この図８の処理と後述する図９の処理との何れか一方のみを行ってもよいし、両方を行ってもよい。また、表示装置２２０は、後述する図１０のフローチャートのような処理を行ってもよい。このため、本実施形態では、図８〜図１０の各フローチャートを分けて説明している。

図８のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る表示装置用の映像処理プログラムをディスプレイマイコン２２１が実行することで実現される。本実施形態に係る映像処理プログラムは、表示装置２２０の不図示のＲＯＭ等に予め用意されていてもよく、また不図示の外部記憶媒体から読み出されて表示装置２２０の不図示のＲＡＭ等にロードされてもよい。その他にも、映像処理プログラムは、インターネット等のネットワークから表示装置２２０にダウンロードされてもよい。以下の説明では、図８の各処理のステップＳ２０１〜ステップＳ２０４を、Ｓ２０１〜Ｓ２０４と略記する。

図８のフローチャートで示す処理は、例えば、ユーザにより図２に示したビデオカメラ１２０のモードダイヤル１２６で再生モードになされ、さらに操作スイッチ群１２７により再生が開始されることでスタートする。図８の処理がスタートすると、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０１において、メタデータの解析結果の高輝度優先モードを示すフラグ、又はユーザ操作に基づいて、映像信号が高輝度優先モードで階調補正処理された信号か否かを判断する。ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０１において、高輝度優先モードのフラグが有る場合にはＳ２０２に処理を進め、一方、高輝度優先モードのフラグが無い場合（映像信号が通常撮影モードで階調補正処理された信号である場合）にはＳ２０３に処理を進める。

Ｓ２０２に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、映像の中低輝度部の明るさが通常撮影モード時の明るさと等しくなるようなピーク輝度値を算出する。ディスプレイマイコン２２１は、メタデータの前述した入力ダイナミックレンジ、又は表示輝度の基準値に対する倍率、又はピーク輝度値に基づいて、中低輝度部の明るさが通常撮影モードの明るさと等しくなるピーク輝度値を算出する。

ここで、メタデータの入力ダイナミックレンジは、前述したように撮像装置１００のカメラマイコン１１１がピーク輝度値を算出する際に用いられたものである。このため、表示装置２２０のディスプレイマイコン２２１も、カメラマイコン１１１の場合と同様にして入力ダイナミックレンジからピーク輝度値を求めることができる。また、メタデータの表示輝度の基準値に対する倍率は、前述したように、撮像装置１００のカメラマイコン１１１が、高輝度優先モードの場合に表示装置において適正となる表示輝度の倍率として算出した値である。このため、表示装置２２０のディスプレイマイコン２２１は、カメラマイコン１１１の場合とは逆に、表示輝度の基準値に対する倍率から、高輝度優先モードで階調補正処理された映像信号に対して適正な表示輝度（ピーク輝度値）を求めることができる。また、メタデータのピーク輝度値は、前述したように、撮像装置１００のカメラマイコン１１１が、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９に表示装置側の規格として決められているピーク輝度値を基準として算出した値である。このため、表示装置２２０のディスプレイマイコン２２１は、メタデータのピーク輝度値により、高輝度優先モードで階調補正処理された映像信号に対する適正なピーク輝度値を求めることができる。なお、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０２において、メタデータを用いずに、予め決められた高輝度優先映像用の所定のピーク輝度値を用いてもよい。Ｓ２０２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０４に処理を進める。

一方、Ｓ２０３に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、予め決められた通常映像用の所定のピーク輝度値を算出する。通常映像用の所定のピーク輝度値の算出処理の説明は省略する。Ｓ２０２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０４に処理を進める。

Ｓ２０４に進むと、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ２０２又はＳ２０３で決定したピーク輝度値に基づいて、ピーク輝度設定部２２４に対し、後段のディスプレイ（１１６）におけるピーク輝度値を設定させる。これにより、撮像装置１００で高輝度優先モードによる階調補正処理が行われていた場合、ピーク輝度設定部２２４では、映像信号に対して中低輝度部の明るさが通常撮影モードの明るさと等しくなるようなピーク輝度値の設定処理が行われる。一方、撮像装置１００で通常撮影モードによる階調補正処理が行われていた場合、ピーク輝度設定部２２４では、映像信号に対して通常撮影モードの映像用のピーク輝度値の設定処理が行われる。Ｓ２０４の後は、ディスプレイマイコン２２１は、表示装置２２０の電源が切断されるまで図８のフローチャートの処理を繰り返す。

本実施形態の表示装置２２０は、撮像装置１００にて行われた高輝度優先モード又は通常撮影モードの階調補正処理に連動して、ディスプレイ（１１６）のピーク輝度値を設定する処理が行われる。表示装置２２０は、撮像装置１００にて高輝度優先モードによる階調補正処理が行われた場合、その階調補正処理された映像信号の低中輝度領域の明るさを、通常撮影モードの場合の明るさと同等にしている。これにより、表示装置２２０は、撮像装置１００にて高輝度優先モードによる階調補正処理が行われた場合に低中輝度の領域の表示映像が暗く見えてしまうことを防ぐことができる。また、本実施形態では、撮像装置１００で高輝度優先モードの処理が行われた場合に、低中輝度領域を明るくするピーク輝度値に設定することで、高輝度優先モードにより向上した高輝度領域の画質と低中輝度の画質のバランスをとることができる。

＜表示装置におけるガンマ補正処理の説明＞
図９は、表示装置２２０において、撮像装置１００で高輝度優先モードと通常撮影モードの何れにより階調補正処理がなされた映像信号であるかに応じたガンマ補正カーブにより、表示映像の信号に対するガンマ補正処理を行う場合のフローチャートである。

図９のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る表示装置用の映像処理プログラムをディスプレイマイコン２２１が実行することで実現される。本実施形態に係る映像処理プログラムは、表示装置２２０の不図示のＲＯＭ等に予め用意されていてもよく、また不図示の外部記憶媒体から読み出されて表示装置２２０の不図示のＲＡＭ等にロードされてもよい。その他にも、映像処理プログラムは、インターネット等のネットワークから表示装置２２０にダウンロードされてもよい。以下の説明では、図９の各処理のステップＳ３０１〜ステップＳ３０４を、Ｓ３０１〜Ｓ３０４と略記する。

図９のフローチャートで示す処理は、例えば、ユーザにより図２に示したビデオカメラ１２０のモードダイヤル１２６で再生モードになされ、さらに操作スイッチ群１２７により再生が開始されることでスタートする。図９の処理がスタートすると、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ３０１において、メタデータの解析結果の高輝度優先モードを示すフラグ、或いはユーザ操作に基づいて、映像信号が高輝度優先モードで階調補正処理された信号か否かを判断する。ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ３０１において、高輝度優先モードのフラグが有る場合にはＳ３０２に処理を進め、一方、高輝度優先モードのフラグが無い場合（映像信号が通常撮影モードで階調補正処理された信号である場合）にはＳ３０３に処理を進める。

Ｓ３０２に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、メタデータのガンマ形状情報とベースガンマの情報に基づいて、表示装置２２０のガンマ特性が、撮像装置１００におけるガンマ特性の逆特性に最も近くなるようなガンマ補正カーブを決定する。なお、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ３０２において、メタデータのガンマ形状情報とベースガンマの情報を用いず、予め決められた高輝度優先映像用のガンマ補正カーブを用いてもよい。Ｓ３０２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ３０４に処理を進める。
一方、Ｓ３０３に進むと、ディスプレイマイコン２２１は、予め決められた通常映像用の所定のガンマ補正カーブを決定する。Ｓ３０２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ３０４に処理を進める。

Ｓ３０４では、ディスプレイマイコン２２１は、ガンマ補正処理部２２６に対し、Ｓ３０２又はＳ３０３で決定したガンマ補正カーブに基づくガンマ補正処理を行わせる。これにより、撮像装置１００で高輝度優先モードによる階調補正処理が行われていた場合、ガンマ補正処理部２２６では、映像信号に対し、高輝度優先モードにおけるガンマ特性の逆特性に近いガンマ補正カーブに基づくガンマ補正処理が行われる。一方、撮像装置１００で通常撮影モードによる階調補正処理が行われていた場合、ガンマ補正処理部２２６では、映像信号に対し、通常撮影モードにおけるガンマ特性の逆特性に近いガンマ補正カーブに基づくガンマ補正処理が行われる。Ｓ３０４の後は、ディスプレイマイコン２２１は、表示装置２２０の電源が切断されるまで図９のフローチャートの処理を繰り返す。

本実施形態の表示装置２２０は、撮像装置１００にて行われた高輝度優先モード又は通常撮影モードで用いられたガンマ特性の逆特性に近いガンマ補正カーブによるガンマ補正処理が行われる。表示装置２２０は、ガンマ補正処理を行う際のガンマ特性を、撮像装置１００にて行われた高輝度優先モード又は通常撮影モードに応じて切り替えることで、映像処理システムトータルでの階調特性のリニアリティ精度を向上させることができる。例えば撮像装置１００で高輝度優先モードによる階調補正処理が行われた場合、入力ダイナミックレンジを広げても、通常撮影モードの場合のようなコントラスト圧縮は行われず、映像処理システムトータルでの階調特性を輝度リニアにすることができる。これにより、暗部からハイライト部まで全域で、より自然な階調性を実現することが可能となる。

＜表示装置の信号処理の説明＞
図１０は、表示装置２２０において、ディスプレイマイコン２２１と信号処理部２２２における処理のフローチャートである。
図１０のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る表示装置用の映像処理プログラムをディスプレイマイコン２２１が実行することで実現される。本実施形態に係る映像処理プログラムは、前述同様に、表示装置２２０の不図示のＲＯＭ等に予め用意されていてもよく、不図示の外部記憶媒体からＲＡＭ等にロードされても、或いは、ネットワークからダウンロードされてもよい。以下の説明では、図１０の各処理のステップＳ４０１〜ステップＳ４１２を、Ｓ４０１〜Ｓ４１２と略記する。

図１０のフローチャートで示す処理は、例えば、ユーザ操作によりビデオカメラ１２０が再生モードになされ、さらに再生の開始指示が入力されたことでスタートする。図１０の処理がスタートすると、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０１において、メタデータの解析結果の高輝度優先モードを示すフラグ、或いはユーザ操作に基づいて、映像信号が高輝度優先モードで階調補正処理された信号か否かを判断する。ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０１において、高輝度優先モードのフラグが有る場合にはＳ４０２に処理を進め、一方、高輝度優先モードのフラグが無い場合にはＳ４０６に処理を進める。

Ｓ４０２に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、画質モード設定メニューからユーザが選択したメニューに応じた画質モード、又は、高輝度優先モードに応じた画質モードを決定する。Ｓ４０２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０３に処理を進める。これに対し、Ｓ４０６に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、画質モード設定メニューからユーザが選択したメニューに応じた画質モード、又は、通常撮影モードに応じた画質モードを決定する。そして、ディスプレイマイコン２２１は、その決定した画質モードにより、画質モード設定部２２３に対して画質モードの設定を行わせる。Ｓ４０６の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０７に処理を進める。

Ｓ４０３に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、前述の図８のＳ２０２の場合と同様にして、映像の中低輝度部の明るさが通常撮影モード時の明るさと等しくなるようなピーク輝度値を算出する。Ｓ４０３の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０４に処理を進める。これに対し、Ｓ４０７に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、前述の図８のＳ２０３の場合と同様にして、予め決められた通常映像用の所定のピーク輝度値を算出する。Ｓ４０７の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０８に処理を進める。

Ｓ４０４に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、前述の図９のＳ３０２の場合と同様にして、撮像装置１００で用いられたガンマ特性１３９の逆特性に最も近くなるようなガンマ補正カーブを決定する。Ｓ４０４の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０５に処理を進める。これに対し、Ｓ４０８に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、前述の図９のＳ３０３の場合と同様にして、予め決められた通常映像用の所定のガンマ補正カーブを決定する。Ｓ４０８の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０９に処理を進める。

Ｓ４０５に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、撮像装置１００で高輝度優先モードの階調補正処理が行われた映像信号に対する適応処理を決定（適応処理を行うか否かを決定）する。Ｓ４０５の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４１０に処理を進める。これに対し、Ｓ４０９に進んだ場合、ディスプレイマイコン２２１は、撮像装置１００で通常撮影モードの階調補正処理が行われた映像信号に対する適応処理を決定する。Ｓ４０９の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４１０に処理を進める。

Ｓ４１０では、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０５又はＳ４０６で決定した画質モードとなるように、画質モード設定部２２３に対して前述したような画質モードの設定を行わせる。Ｓ４１０の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４１１に処理を進める。

Ｓ４１１では、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０３又はＳ４０７で決定したピーク輝度値に基づいて、前述の図８のＳ２０４の場合と同様に、ピーク輝度設定部２２４に対してピーク輝度値を設定させる。Ｓ４１１の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４１２に処理を進める。

Ｓ４１２では、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０４又はＳ４０８で決定したガンマ補正カーブに基づいて、前述の図９のＳ３０４の場合と同様に、ガンマ補正処理部２２６に対してガンマ補正処理を行わせる。Ｓ４１２の後、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４１３に処理を進める。

Ｓ４１３では、ディスプレイマイコン２２１は、Ｓ４０５又はＳ４０９で決定した適応処理に基づいて、高輝度適応処理部２２７に対して前述したような適応処理を行わせる。Ｓ４１３の後は、ディスプレイマイコン２２１は、表示装置２２０の電源が切断されるまで図１０のフローチャートの処理を繰り返す。

以上述べたように、本実施形態の撮像装置１００と表示装置２２０を有する映像処理システムによれば、実用的な入力ダイナミックレンジを確保しつつ、低輝度から高輝度までの全輝度領域で実被写体の階調特性に近い、自然な階調、色、鮮鋭感の再現が可能となる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１００ 撮像装置、１０７ ＷＢ補正処理部、１０８ エッジ強調処理部、１０９ ガンマ補正処理部、１１０ 輝度／色情報検出部、１１１ カメラマイコン、１１２ 信号処理部、２２０ 表示装置、２２１ ディスプレイマイコン、２２２ 信号処理部、２２３ 画質モード設定部、２２４ ピーク輝度値設定部、２２５ 色補正処理部、２２６ ガンマ補正処理部、２２７ 高輝度部適応処理部、２２８ メタデータ解析部、３０１ 露出表示部、３０３ 適正露出表示部

Claims (18)

1. 映像信号の低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性を設定する制御手段と、
   前記設定されたガンマ特性に基づいて、撮像された映像信号に対して前記入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を行う補正手段と
   を有することを特徴とする映像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記設定されたガンマ特性に基づいて、前記撮像された映像信号の各輝度値がコード化された前記入力値のコードを前記出力値のコードに変換し、前記低輝度から高輝度までの全輝度領域の前記出力値のコードに対するビットの割り振りの割合を変更せずに前記ガンマ補正処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
3. 前記制御手段は、前記設定するガンマ特性を、前記基準のガンマ特性の入力ダイナミックレンジより所定の倍率だけ広くなされた入力ダイナミックレンジのガンマ特性とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
4. 前記制御手段は、前記基準のガンマ特性の入力値と出力値の関係に合わせるようにして前記設定した第１のガンマ特性と、前記基準のガンマ特性の入力値と出力値の関係に対し、高輝度領域の入力値に対する出力値を圧縮するように設定した第２のガンマ特性との何れかを、装置のモードに応じて選択し、
   前記補正手段は、前記装置のモードに応じて選択された前記第１のガンマ特性又は第２のガンマ特性を用いて、前記ガンマ補正処理を行うことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の映像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記ガンマ補正処理の際に前記第１のガンマ特性と前記第２のガンマ特性の何れが用いられたかを示す情報と、前記選択された第１のガンマ特性又は前記第２のガンマ特性が前記基準のガンマ特性の入力ダイナミックレンジより所定の倍率だけ広げられた入力ダイナミックレンジのガンマ特性である場合の前記所定の倍率に対応した情報と、前記映像信号のピーク輝度値を表す情報と、前記選択された前記第１のガンマ特性又は前記第２のガンマ特性のガンマ形状情報と、前記基準のガンマ特性を示す情報との、少なくとも何れか一つの情報を、メタデータとして、前記ガンマ補正処理が行われた後の映像信号に付加することを特徴とする請求項４に記載の映像処理装置。
6. 前記制御手段は、
   撮像がなされている映像信号に対して前記ガンマ補正処理が行われてライブビュー表示がなされるときの現在の露出と適正露出との関係を位置の関係として表示するための露出表示信号を生成し、
   前記第１のガンマ特性を用いたガンマ補正処理が行われる場合には、前記適正露出を示す位置を、前記第１のガンマ特性によりガンマ補正処理が行われたときの明るさに合わせた位置にした前記露出表示信号を生成することを特徴とする請求項４又は５に記載の映像処理装置。
7. 映像信号の低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性の逆特性となるガンマ特性を設定する制御手段と、
   前記設定されたガンマ特性に基づいて、入力された映像信号に対して前記入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を行う補正手段と
   を有することを特徴とする映像処理装置。
8. 前記制御手段は、
   前記入力された映像信号に付加されているメタデータを解析し、
   前記メタデータの解析結果に基づいて、前記基準のガンマ特性の入力値と出力値の関係に合わせるようにした前記ガンマ特性である第１のガンマ特性の逆特性となる第３のガンマ特性と、前記基準のガンマ特性の入力値と出力値の関係に対し、高輝度領域の入力値に対する出力値を圧縮するようにした第２のガンマ特性の逆特性となる第４のガンマ特性との何れかを選択し、
   前記補正手段は、前記選択された前記第３のガンマ特性又は第４のガンマ特性に基づいて、前記入力された映像信号に対して前記ガンマ補正処理を行うことを特徴とする請求項７に記載の映像処理装置。
9. 前記制御手段は、
   前記メタデータの解析結果として、前記入力された映像信号が前記第１のガンマ特性を用いてガンマ補正処理されていることを示す情報を得た場合には、前記第３のガンマ特性を選択し、
   前記メタデータの解析結果として、前記入力された映像信号が前記第２のガンマ特性を用いてガンマ補正処理されていることを示す情報を得た場合には、前記第４のガンマ特性を選択することを特徴とする請求項８に記載の映像処理装置。
10. 前記制御手段は、前記メタデータの解析結果として、第１、第２のガンマ特性が前記基準のガンマ特性の入力ダイナミックレンジより所定の倍率だけ広くなされた入力ダイナミックレンジのガンマ特性であるときの前記所定の倍率を表す情報を得た場合には、前記第３、第４のガンマ特性を、前記所定の倍率だけ広くなされた入力ダイナミックレンジのガンマ特性に設定することを特徴とする請求項８又は９に記載の映像処理装置。
11. 前記制御手段は、前記第３のガンマ特性を選択し、前記メタデータの解析結果として、前記第１のガンマ特性の入力ダイナミックレンジを表す情報、又は、第１のガンマ特性が前記基準のガンマ特性の入力ダイナミックレンジより所定の倍率だけ広くなされた入力ダイナミックレンジのガンマ特性であるときの前記所定の倍率を表す情報、又は、前記入力された映像信号のピーク輝度値を表す情報を得た場合には、前記得られた情報に基づいて、前記映像信号に対して前記第３のガンマ特性によるガンマ補正処理が行われた場合の低中輝度の領域の輝度値が、前記映像信号に対して前記第４のガンマ特性によるガンマ補正処理が行われた場合の低中輝度の領域の輝度値に等しくなるピーク輝度値を求め、
    前記入力された映像信号のピーク輝度値を、前記制御手段が求めたピーク輝度値に設定する輝度設定手段を有することを特徴とする請求項８乃至１０の何れか１項に記載の映像処理装置。
12. 前記制御手段は、
    前記メタデータの解析結果として、前記第１のガンマ特性のガンマ形状情報が得られた場合には、前記第１のガンマ特性のガンマ形状情報に基づいて、前記第３のガンマ特性を設定し、
    前記メタデータの解析結果として、前記第２のガンマ特性のガンマ形状情報が得られた場合には、前記第２のガンマ特性のガンマ形状情報に基づいて、前記第４のガンマ特性を設定することを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１項に記載の映像処理装置。
13. 前記制御手段は、前記メタデータの解析結果として、前記基準のガンマ特性を示す情報が得られた場合には、前記基準のガンマ特性を示す情報に基づいて、前記第３、第４のガンマ特性の設定を行うことを特徴とする請求項８乃至１２の何れか１項に記載の映像処理装置。
14. 前記制御手段が前記第４のガンマ特性を選択して前記補正手段により前記第４のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正処理が行われた場合には、前記入力された映像信号に対して前記第２のガンマ特性による前記高輝度領域の圧縮に対応した復元を行う適応処理を行い、前記制御手段が前記第３のガンマ特性を選択して前記補正手段により前記第３のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正処理が行われた場合には、前記入力された映像信号に対して前記適応処理を行わない適応処理手段を有することを特徴とする請求項８乃至１３の何れか１項に記載の映像処理装置。
15. 制御手段が、低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性を設定するステップと、
    補正手段が、前記設定されたガンマ特性に基づいて、撮像された映像信号に対して前記入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を行うステップと
    を含むことを特徴とする映像処理方法。
16. 制御手段が、低輝度から高輝度までの全輝度領域における輝度の入力値に対する出力値の関係を、入力ダイナミックレンジによらずに、基準のガンマ特性における輝度の入力値に対する出力値の関係に合わせるようにしたガンマ特性の逆特性となるガンマ特性を設定するステップと、
    補正手段が、前記設定されたガンマ特性に基づいて、入力された映像信号に対して前記入力値を前記出力値に変換するガンマ補正処理を行うステップと
    を含むことを特徴とする映像処理方法。
17. コンピュータを、請求項１乃至１４の何れか１項に記載の映像処理装置の各手段として機能させるための映像処理プログラム。
18. 請求項１に記載の映像処理装置と、請求項７に記載の映像処理装置とを有することを特徴とする映像処理システム。

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