JP2021118457A - Imaging device and control method thereof, program and storage medium - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、撮像装置およびその制御方法ならびにプログラム並びに記憶媒体に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus, a control method thereof, a program, and a storage medium.
従来、映像制作の工程には、ビデオカメラのような撮像装置で撮影された映像の階調や色味を制作者の意図に則って修正する、カラーグレーディングと呼ばれる工程が存在する。この工程では、ユーザは、例えばPC上で動作するカラーグレーディングソフトウェアを用いて、階調、色味の調整を行ったり不要な部分を白飛びさせるなどして、記録した映像を視聴に適した映像に仕上げる。カラーグレーディングのための変換特性は、3DLUT(3次元ルックアップテーブル)などの形式で書き出すことが可能である。このため、ユーザは、別の映像に対して同様のカラーグレーディング処理を施したり、カラーグレーディング時とは異なるソフトウェアで同様の処理を施したりすることが可能になっている。 Conventionally, in the process of video production, there is a process called color grading in which the gradation and color of an image captured by an imaging device such as a video camera are corrected according to the intention of the creator. In this process, the user uses color grading software that operates on a PC, for example, to adjust the gradation and tint, or to overexpose unnecessary parts, so that the recorded image is suitable for viewing. Finish to. The conversion characteristics for color grading can be written out in a format such as 3DLUT (3D look-up table). Therefore, the user can perform the same color grading process on another image, or perform the same process with software different from that at the time of color grading.
近年では、一部の撮像装置には、撮像装置自体にユーザ指定の3DLUTを読み込み可能なものが知られており、3DLUTによる変換処理を適用した映像を直接記録することが可能である(この機能をユーザLUT機能ともいう)。ユーザLUT機能を用いた撮像装置で記録を行う場合、カラーグレーディングでの調整が困難となるため、撮影時に想定通りの露出で撮影する必要がある。ユーザは、顔の明るさや高輝度部の白飛びの状態、低輝度部の黒つぶれの状態などを把握した上で露出を決定する必要があるため、輝度値を視覚化するアシスト機能が重要になる。 In recent years, some imaging devices are known to be capable of reading a user-specified 3DLUT into the imaging device itself, and it is possible to directly record an image to which conversion processing by 3DLUT is applied (this function). Is also called a user LUT function). When recording with an imaging device using the user LUT function, it is difficult to make adjustments by color grading, so it is necessary to shoot with the expected exposure at the time of shooting. Since it is necessary for the user to determine the exposure after grasping the brightness of the face, the overexposure state of the high-brightness part, the blackout state of the low-brightness part, etc., the assist function for visualizing the brightness value is important. Become.
撮像装置において輝度値を視覚化するアシスト機能として、輝度値に応じた色のパターンを撮影画像に重畳することで、白飛び領域、顔の適正輝度、黒つぶれ領域などの複数の領域を同時に把握とするものが提案されている(特許文献1)。 As an assist function for visualizing the brightness value in the image pickup device, by superimposing a color pattern according to the brightness value on the captured image, multiple areas such as overexposure area, proper brightness of face, and underexposure area can be grasped at the same time. (Patent Document 1).
特許文献1で提案される技術では、アシスト機能により複数の領域の輝度値の状態を把握することができるが、撮像装置でユーザ指定のLUTによる変換処理を適用した映像を記録する際のアシスト機能については考慮されていない。一般に、露出のアシスト機能を実現する場合、当該アシスト機能として把握したい画像信号(表示画像)に、撮像装置の検出ブロックで検出される輝度値に応じた色のパターンを重畳する。しかし、撮像装置の回路構成によっては輝度値を検出する検出ブロックと、露出アシスト機能として把握したい画像信号を出力するブロックとの回路上の位置が異なる場合がある。すなわち、当該ブロックの間にはユーザ指定の3DLUTによる変換処理を行う画像処理ブロックが挟まる場合がある。このような画像処理ブロックで画像信号の特性が変換される場合、検出ブロックで検出される輝度値と本来ユーザが把握したい画像信号の輝度値とが相違して、適切な領域に、正しい輝度値に対応する表示を重畳することができなくなる場合がある。
In the technique proposed in
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。その目的は、画像から輝度値を検出するブロックと表示画像を出力するブロックとの間でユーザ指定の色変換により画像変換が行われる場合に、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能な技術を実現することである。 The present invention has been made in view of the above problems. The purpose is to display the display corresponding to the luminance value in the exposure assist display when the image conversion is performed by the color conversion specified by the user between the block that detects the luminance value from the image and the block that outputs the display image. It is to realize a technology that can be superimposed with high accuracy.
この課題を解決するため、例えば本発明の撮像装置は以下の構成を備える。すなわち、撮像手段で被写体を撮像した第1の画像信号に対して色変換を施すための、ユーザが指定した所定の変換特性を設定する設定手段と、前記第1の画像信号に対して、前記所定の変換特性に基づく変換を含む画像処理を施して第2の画像信号を出力する画像処理手段と、前記画像処理手段による画像の変換特性を取得して、前記第1の画像信号に対応する第1の輝度値と、前記第2の画像信号に対応する第2の輝度値との間で、前記画像処理手段による画像の変換特性に基づいて輝度値を変換する変換手段と、前記変換手段によって変換されて得られる前記第1の輝度値又は前記第2の輝度値に基づいて、予め定められた色のパターンを、前記第2の画像信号に重畳する重畳手段と、を有することを特徴とする。 In order to solve this problem, for example, the image pickup apparatus of the present invention has the following configuration. That is, the setting means for setting a predetermined conversion characteristic specified by the user for performing color conversion on the first image signal in which the subject is imaged by the image pickup means, and the first image signal. An image processing means that performs image processing including conversion based on a predetermined conversion characteristic and outputs a second image signal, and an image conversion characteristic by the image processing means is acquired to correspond to the first image signal. A conversion means for converting the brightness value between the first brightness value and the second brightness value corresponding to the second image signal based on the conversion characteristics of the image by the image processing means, and the conversion means. It is characterized by having a superimposing means for superimposing a predetermined color pattern on the second image signal based on the first luminance value or the second luminance value obtained by being converted by. And.
本発明によれば、画像から輝度値を検出するブロックと表示画像を出力するブロックとの間でユーザ指定の色変換により画像変換が行われる場合に、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能になる。 According to the present invention, when image conversion is performed by a user-specified color conversion between a block that detects a luminance value from an image and a block that outputs a display image, a display corresponding to the luminance value is displayed in the exposure assist display. Can be superimposed more accurately.
(実施形態1)
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although a plurality of features are described in the embodiment, not all of the plurality of features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Further, in the attached drawings, the same or similar configurations are given the same reference numbers, and duplicate explanations are omitted.
以下では撮像装置の一例として、露出アシスト機能を備えるデジタルカメラを用いる場合を例に説明する。しかし、本実施形態は、デジタルカメラに限らず、露出アシスト機能を備える他の機器にも適用可能である。これらの機器には、例えばスマートフォン、ゲーム機、タブレット端末、時計型や眼鏡型の情報端末、医療機器、監視カメラシステムなどが含まれてよい。 Hereinafter, as an example of the image pickup apparatus, a case where a digital camera having an exposure assist function is used will be described as an example. However, this embodiment is applicable not only to a digital camera but also to other devices having an exposure assist function. These devices may include, for example, smartphones, game consoles, tablet terminals, clock-type and eyeglass-type information terminals, medical devices, surveillance camera systems, and the like.
(デジタルカメラの構成)
図1は、本実施形態の撮像装置の一例としてのデジタルカメラ100の機能構成例を示すブロック図である。なお、図1に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよいし、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。
(Digital camera configuration)
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration example of a
図1を参照して、デジタルカメラ100の機能構成例について説明する。撮影レンズ102は、ズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群であり、被写体像を結像させる。絞り103は光量調整に使用する絞りである。ND104は減光用に使用するNDフィルタである。撮像部105は光学像を電気信号に変換するCCDやCMOS素子等で構成される撮像素子を含む。また、撮像部105は、電子シャッターによる蓄積の制御や、アナログゲイン、読み出し速度の変更などの機能も備える。A/D変換器106は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。A/D変換器106は、撮像部105から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するために用いられる。バリア101は、デジタルカメラ100の、撮影レンズ102を含む撮像系を覆うことにより、撮影レンズ102、絞り103、ND104、撮像部105を含む撮像系の汚れや破損を防止する。
An example of the functional configuration of the
画像処理部115は、A/D変換器106からのデータ、又は、メモリ制御部116からのデータに対して色変換処理、ガンマ補正、デジタルゲインの付加等の処理を行う。また、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、演算結果をシステム制御部114に送信する。送信された演算結果に基づいてシステム制御部114が露出制御、測距制御をホワイトバランス制御等行う。これにより、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理等が行われる。画像処理部115についての詳細は後述する。なお、画像処理部115が備える機能の一部又は全部は、システム制御部114によって実現されてもよい。
The
A/D変換器106からの出力データは、画像処理部115及びメモリ制御部116を介して、或いは、メモリ制御部116を介してメモリ119に直接書き込まれる。メモリ119は、撮像部105によって撮像されてA/D変換器106によりデジタルデータに変換された画像データや、表示部118に表示するための画像データを格納する。メモリ119は、所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。
The output data from the A /
また、メモリ119は画像表示用のメモリ(ビデオメモリ)を兼ねている。D/A変換器117は、メモリ119に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部118に供給する。こうして、メモリ119に書き込まれた表示用の画像データはアイコンや文字情報などを画像に重畳する画像重畳部125およびD/A変換器117を介して表示部118により表示される。
Further, the
画像重畳部125は、後述する画像処理部115の画像情報に基づき、画像の一部に特定パターンの画像を重畳するアシスト機能(露出アシスト機能)も実現する。表示部118は、LCD等の表示器上に、D/A変換器117からのアナログ信号に応じた表示を行う。A/D変換器106によって一度A/D変換されてメモリ119に蓄積されたデジタル信号がD/A変換器117においてアナログ変換されて、表示部118に逐次転送される。表示部118は、転送されたアナログ信号を表示することで、電子ビューファインダとして機能し、スルー画像表示を行うことができる。
The
不揮発性メモリ113は、電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばEEPROMが用いられる。不揮発性メモリ113には、システム制御部114の動作用の定数、プログラム等が記憶される。プログラムは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのコンピュータプログラムである。
The
システム制御部114は、デジタルカメラ100全体を制御する。前述した不揮発性メモリ113に記録されたプログラムをシステムメモリ121に展開、実行することで、後述する実施形態に係る各処理を実現する。システムメモリ121は例えばRAMを含み、システム制御部114の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ113から読み出されたプログラム等を一時的に記憶する。また、システム制御部114は、メモリ119、画像重畳部125、D/A変換器117、表示部118等を制御することにより表示制御も行う。
The
システムタイマー120は各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。モード切替スイッチ109、録画スイッチ108、操作部107はシステム制御部114に各種の動作指示を入力するための操作手段である。
The
モード切替スイッチ109は、システム制御部114の動作モードを、動画記録モード、静止画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替える。動画記録モードや静止画記録モードに含まれるモードとして、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムAEモード、カスタムモード等がある。モード切替スイッチ109を操作することにより、動画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに直接切り替えられる。あるいは、モード切替スイッチ109で動画撮影モードに一旦切り換えた後に、動画撮影モードに含まれるこれらのモードのいずれかに、他の操作部材を用いて切り替えるようにしてもよい。録画スイッチ108は撮影待機状態と撮影状態を切り替える。システム制御部114は、録画スイッチ108により、撮像部105からの信号読み出しから記録媒体123への動画データの書き込みまでの一連の動作を開始する。
The
電源スイッチ110は、デジタルカメラ100の電源を入/切するためのスイッチである。操作部107の各操作部材は、画像重畳部125で重畳され表示部118に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が画像重畳部125で重畳され表示部118に表示される。ユーザは、表示部118に表示されたメニュー画面と、上下左右4方向の十字キーやSETボタンを用いて直感的に各種設定を行うことができる。
The
電源制御部111は、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部111は、その検出結果及びシステム制御部114の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体123を含む各部へ供給する。
The power
電源部112は、例えば、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Liイオン電池等の二次電池、ACアダプター等から構成されてよく、デジタルカメラ100の各部に電力を供給する。I/F122は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体123、または外部出力機器とのインターフェースである。図1に示す例では、記録媒体123との接続時の状態を示している。記録媒体123は、撮影された画像を記録するための、例えばメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。画像変換部124は、画像処理部115から入力された信号に対して階調変換、色変換などを行う。
The
(画像処理部115の構成)
次に、図2を参照して、本実施形態に係る画像処理部115の機能構成例について説明する。ゲイン補正部20は、A/D変換器106から出力されたRGB信号に所定のゲインをかけて増幅する。WB補正部21はゲイン補正部20から出力された信号のうち、R信号とB信号に対してゲインをかけることによってホワイトバランスを補正する。マトリクス演算部22は、WB補正部21から出力された信号に対して所定のマトリクスをかけることにより、色調を補正する。階調変換部23は、マトリクス演算部22から出力された信号に対して階調変換を行う。階調変換部23からの出力は画像変換部124や記録媒体123に対して出力される。
(Structure of image processing unit 115)
Next, an example of the functional configuration of the
ここでマトリクス演算部22の入力に相当する画像信号(すなわちWB補正部21の出力)を第1の画像信号と呼ぶ。画像情報検出部25は、第1の画像信号の各画素値として輝度値(第1の輝度値)を取得する。本実施形態では、後述するアシスト機能において対象とする画像信号を、3DLUT処理部24から出力される画像信号(第2の画像信号)とし、アシスト機能において基準とする輝度値を第1の基準輝度値とする。この基準輝度値は、第2の画像信号において白飛び(飽和ともいう)の基準となる基準輝度値と対応する。あるいは、基準輝度値は、白飛び直前の基準となる基準輝度値、顔の適正輝度の基準となる基準輝度値、黒つぶれ直前の基準となる基準輝度値、及び黒つぶれの基準となる基準輝度値のいずれかに対応する。画像処理部115は、(画像情報検出部25で検出される)第1の輝度値を、第2の画像信号に対応する第2の輝度値に変換して、第1の基準輝度値と比較する。或いは、画像処理部115は、第1の基準輝度値を第1の画像信号に対応する第2の基準輝度値に変換(マトリクス演算部22、階調変換部23、3DLUT処理部24による変換の逆変換に相当)して第1の輝度値と比較してもよい。このような比較結果に基づいて、画像重畳部125は、後述するパターンを表示画像に重畳する。なお、以下の説明では、後者の処理、すなわち第1の基準輝度値から第2の基準輝度値への変換する処理を例に説明する。
Here, the image signal corresponding to the input of the matrix calculation unit 22 (that is, the output of the WB correction unit 21) is referred to as a first image signal. The image
3DLUT処理部24は、図3に例示する3DLUT(3Dルックアップテーブル)を用いて色変換を行う。図3に示す3DLUTは、例えばカラーグレーディングのための変換特性を示し、3DLUT処理部24の入力値である入力値31のRGB値を、出力値32のRGB値に変換するテーブルである。図3に示す例では、説明のために、入力値のRGB値と、(当該入力値のRGB値に対応する)出力値のRGB値を並記している。LUTでは、入力値のRGB値は均等間隔で区切られるため、実際のデータとしては出力値のみが羅列される場合があるが、そのようなテーブルであっても図3に示す3DLUTと実質的に同一である。入力されたRGB値と同じRGB値が変換元のテーブルにある(すなわち入力値としてLUTに記載されている)場合は変換先のRGB値にそのまま変換する(出力値としてLUTに記載されるRGB値を出力する)。一方、入力されたRGB値が変換元のテーブルに存在しない場合には、入力されたRGB値の周囲の点から入力されたRGB値を補間をする。この補間は、例えば、RGB値を含む四面体を抽出し、四面体補間と呼ばれる公知の方法を用いて行うことができるが、他の補間方法を用いてもよい。
The
次に、実施形態に係る画像重畳部125が実現するアシスト機能の一例について、図4を参照して説明する。図4に示す例は、画像41に係る画像信号に対して、画像42の輝度値の範囲に応じて画像に特定の色のパターンを重畳する例を示している。この重畳方法によれば、ユーザは、撮影の際に、白飛び領域、白飛び直前の領域、顔の適正輝度、黒つぶれ直前の領域、及び黒つぶれ領域などを同時に把握することが可能になる。
Next, an example of the assist function realized by the
画像重畳部125は、図4に示すように、白飛び領域(領域43)を例えば黄色、適正領域(領域44)を例えば緑、黒つぶれ領域(領域45)を例えば青とするなど、領域ごとに異なる色を画像に重畳する。このようにすることで、ユーザは複数の輝度範囲を容易に把握することができる。なお、図4に示した例では3つの領域を表示する例を示しているが、3つの領域に限らず複数の領域にパターンを重畳して良い。
As shown in FIG. 4, the
3DLUT処理部24から出力される画像の輝度に対して、図4に示す輝度範囲にそれぞれに対応した色のパターンを重畳する場合を考える。3DLUT処理部24から出力される画像を取得することができ、当該画像そのものの各画素値を検出して輝度値を取得可能であれば、画像重畳部125はそれぞれの輝度範囲に対応する色のパターンを重畳する。一方、3DLUT処理部24から出力される画像を直接検出することができない(図2に示す第2の画像信号が直接得られない)場合、第2の画像信号の画素値に相当する第2の輝度値を生成する必要がある。この場合、すなわち第2の画像信号を直接検出できない場合について説明する。例えば、画像処理部115は、図2に示す第1の画像信号から情報を取得可能であれば、第1の画像信号から第2の画像信号が生成されるまでの間に存在する各部における画像変換を画像情報検出部25で検出される第1の輝度値に適用する。すなわち、画像処理部115は、第1の輝度値に対して、マトリクス演算部22、階調変換部23、3DLUT処理部24による画像変換を適用し、第2の画像信号の画素値に相当する第2の輝度値に変換する。その上で、画像重畳部125は、第1の基準輝度値で定義された該当する領域にパターンを重畳することで機能の実現が可能となる。或いは、画像処理部115は、第1の基準輝度値に対しマトリクス演算部22、階調変換部23、3DLUT処理部24における画像変換の逆変換を適用した第2の基準輝度値を生成してもよい。この場合、第1の輝度値に基づいてパターンを重畳することでアシスト機能を実現することができる。
Consider a case where a color pattern corresponding to each of the luminance ranges shown in FIG. 4 is superimposed on the luminance of the image output from the 3D
(アシスト機能のための輝度値算出処理の一連の動作)
次に、図5を参照して、アシスト機能のための輝度値算出処理の一連の動作について説明する。以下の説明では、明記される場合を除き、画像処理部115により実現される場合を例に説明する。しかし、本処理は、システム制御部114が不揮発性メモリ113に記憶されたプログラムをシステムメモリ121の作業用領域に展開、実行することにより実現されてもよい。また、本実施形態は、ユーザが、操作部107を介して任意の(ユーザ指定の)3DLUTを3DLUT処理部24に設定可能であり、設定された3DLUTは、例えば記録媒体123に格納される。更に、以下の例では、A/D変換器106から3DLUT処理部24までの全てにおいて信号の値域が0から1(単位は一例として%を用いる場合がある)である場合を例に説明する。
(A series of operations of the brightness value calculation process for the assist function)
Next, with reference to FIG. 5, a series of operations of the luminance value calculation process for the assist function will be described. In the following description, a case realized by the
なお、本輝度値算出処理では、画像処理部115が撮像部105から被写体を撮像した画像信号を入力した状態で実行してもよいが、撮像部105から画像信号を入力する前にも実行することができる。この場合、撮像部105から画像信号が入力された段階で当該画像信号を処理したアシスト機能を実現すればよい。
The luminance value calculation process may be executed in a state where the
以下の説明では、マトリクス演算部22の入力を(R1,G1,B1)、階調変換部23の入力を(R2,G2,B2)、3DLUT処理部24の入力を(R3,G3,B3)と表す。このとき、本実施形態ではマトリクス演算部22、階調変換部23のそれぞれで式1および式2による演算が行われる。
In the following description, the input of the
ステップS51では、画像処理部115は、ユーザの指定した3DLUTデータを、例えば記録媒体123から読み込む。ステップS52では、画像処理部115は、ステップS51で読み込んだ3DLUTデータを解析し、3DLUT処理部24からの出力信号を生成するのに必要なマトリクス演算部22の入力信号を求める。ここでは、白飛びの判定に用いるため基準輝度値となる入力値を探す例を示す。ステップS52では、図3に示した3DLUTデータの入力値をマトリクス演算部22の入力値に換算する。式1および式2からマトリクス演算部22の入力値(R1,G1,B1)と3DLUT処理部24の入力値(R3,G3、B3)の関係は式3により表すことができる。
In step S51, the
すなわち、3DLUT処理部24の入力値(R3,G3,B3)をマトリクス演算部22の入力値(R1,G1,B1)に換算するには式4に示す計算を行えばよい。
That is, in order to convert the input value (R3, G3, B3) of the
この計算により3DLUTの入力値を、マトリクス演算部22の入力信号(すなわち第1の画像信号の相当)に換算した結果を図6に示す。なお、本実施形態では、輝度値を基にアシスト機能を実現するため、図6には、マトリクス演算部22の入力値(R1,G1,B1)および3DLUT処理部24の出力値(R4,G4,B4)から算出される輝度値Y1、Y4も併せて示す。
FIG. 6 shows the result of converting the input value of the 3D LUT into the input signal of the matrix calculation unit 22 (that is, the equivalent of the first image signal) by this calculation. In addition, in this embodiment, in order to realize the assist function based on the luminance value, in FIG. 6, the input value (R1, G1, B1) of the
ステップS53では、画像処理部115は、出力の輝度値をもとにステップS52で生成した3DLUTデータを、例えばY4の値でソートする。図7には、ソートした3DLUTデータの一例を示している。
In step S53, the
ステップS54では、画像処理部115は、最大入力輝度値に対応する出力値を抽出する。図7に示す例では、出力値のY4における複数の行がデータ中の最大値である1を出力輝度値としてもっており、それに対応する入力輝度値のY1も複数の値となる。そのため、正しい領域にアシスト機能の表示を行うためには、(例えばY4において白飛びに対応する1である)基準輝度値を変換する必要がある。
In step S54, the
ステップS55では、画像処理部115は、基準輝度値を第1の基準輝度値から第2の基準輝度値に変換する必要があるかどうかを判定する。図7に示す例では、Y4である出力値が1となる複数の入力輝度値(Y1の値)から平均値を求めると約87%となる。この場合、画像処理部115は、Y4における1とY1における当該平均値とが異なる場合には基準輝度値を変換する必要があると判定して、ステップS56へと進む。一方、画像処理部115は、基準輝度値を変換する必要がないと判定した場合には、ステップS56を行うこと無く、本一連の動作を終了する。
In step S55, the
ステップS56では、画像処理部115は、図8の行81に示すような基準輝度値の変換を行う。すなわち、Y1における基準輝度値を、算出した平均値とし、白飛びする輝度値の領域を当該平均値から100とする。なお、ここでは、複数の入力輝度値の平均値を用いる例を示したが、複数の入力輝度値を代表する値を用いる方法であれば、他の方法を用いてもよい。例えば、当該複数の入力輝度値のうちの最大値や最小値、中央値、最頻値、無彩色に近いデータを用いるようにしても良い。
In step S56, the
同様に、画像処理部115は、行83の黒つぶれや行82の中間(すなわち黒つぶれや飽和の間)の輝度値に関しても、基準輝度値に相当する出力値を抽出する(このとき、抽出した出力値の前後の複数の輝度値も抽出することでより精度を上げる場合がある)。そして、画像処理部115は、それぞれの基準輝度値に相当する出力値と、対応する入力値の関係から、行82および行83に示すように基準輝度値の変換を行う。その後、画像重畳部125は、撮像部105から被写体を撮像した画像信号を入力した場合、変換後の基準輝度に基づいて、図4に示したアシスト機能のように、対応する色のパターンを画像に重畳し、本一連の動作を終了する。
Similarly, the
このように本実施形態では、アシスト機能として表示する画像の輝度値が直接検出できない場合、画像処理ブロック(マトリクス演算部22、階調変換部23、3DLUT処理部24)の変換特性を求めるようにした。そのうえで、当該変換特性により、3DLUT処理部24からの出力値に対応する基準輝度値を、マトリクス演算部22の入力値に相当する輝度値に変換するようにした。このようにすることで、画像から輝度値を検出するブロックと表示画像を出力するブロックとの間でユーザ指定の色変換により画像変換が行われる場合に、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, when the brightness value of the image displayed as the assist function cannot be directly detected, the conversion characteristics of the image processing block (
(実施形態2)
次に実施形態2について説明する。実施形態1では、3DLUT処理部24で適用する3DLUTを読み込む時点で3DLUTに対する解析を行い、当該解析により得られた変換特性をその後の処理に用いる場合の例を示した。実施形態1に示した例では、読み込まれた3DLUTの特性によっては特定の出力値に変換される入力値が複数存在し且つ広い範囲を持つ場合に、アシスト機能の表示を必ずしもユーザが正確に把握できない可能性がある。そこで、本実施形態では、都度入力値を出力値に変換することでアシスト機能を実現する制御例を示す。また、実施形態1では基準輝度値を変更したが、本実施形態では、画像情報検出部25で検出された輝度値を変換する方法を示す。すなわち、本実施形態では、アシスト機能のための輝度値算出処理の動作が実施形態1と異なるが、デジタルカメラ100の構成は実施形態1と同一又は実質的に同一である。したがって、実施形態1で示した構成と同一又は実質的に同一である構成については同じ参照番号を付して説明は省略し、異なる点について重点的に説明する。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, an example is shown in which an analysis is performed on the 3DLUT at the time of reading the 3DLUT applied by the
(アシスト機能のための輝度値算出処理の一連の動作)
図9を参照して、本実施形態に係る、アシスト機能ための輝度値算出処理の一連の動作について説明する。本実施形態では、実施形態1と同様、輝度値の検出はマトリクス演算部22の入力画像から行い、また、アシスト機能の対象は3DLUT処理部24の出力画像である。
(A series of operations of the brightness value calculation process for the assist function)
A series of operations of the luminance value calculation process for the assist function according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, as in the first embodiment, the luminance value is detected from the input image of the
ステップS91では、画像情報検出部25は、入力画像である第1の画像信号の画素ごとの信号値を検出する。次に、ステップS92では、画像処理部115は、検出された信号値に対して、式3で示したマトリクス演算部22、階調変換部23による変換を施して、3DLUT処理部24に対する入力値(すなわち(R3,G3、B3))を算出する。
In step S91, the image
ステップS93では、画像処理部115は、3DLUT処理部24の入力値に対して、3DLUT処理部24による処理と同等の3DLUTによる変換を適用し、3DLUT処理部24の出力値を生成する。ステップS94では、画像処理部115は、3DLUT処理部24の出力値(R,G,B)から輝度値(すなわち第2の輝度値に相当)を算出する。
In step S93, the
ステップS95では、画像重畳部125は、算出した輝度値を基準輝度値と比較したうえで表示画像に特定色のパターンを重畳する。本実施形態では、この一連の動作を画素信号ごとに繰り返すことで、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能になる。画像重畳部125は、最終的な画素信号について、表示画像とパターンとを重畳すると本一連の動作を終了する。
In step S95, the
なお、3DLUTを読み込む時点で、ステップS92からステップS94の処理を全て合成した新たな3DLUTを生成しても良い。その場合は、RGBの各値が3DLUTの基準点の値となるように基準点の数だけデータを用意し、その値に対してステップS92からステップS94の処理を施すことで各基準点に対する輝度値を算出する。その輝度値が出力値となるような3DLUTを新たに生成してマトリクス演算部22の入力画像の輝度値に適用すれば、ステップS92およびステップS94の処理を省くことができ、結果として演算量を削減することが可能となる。
At the time of reading the 3DLUT, a new 3DLUT may be generated by synthesizing all the processes of steps S92 to S94. In that case, data is prepared for the number of reference points so that each RGB value becomes the value of the reference point of 3DLUT, and the values are subjected to the processing of steps S92 to S94 to obtain the brightness for each reference point. Calculate the value. If a new 3DLUT whose brightness value is the output value is generated and applied to the brightness value of the input image of the
(実施形態3)
次に実施形態3について説明する。実施形態1及び実施形態2では、マトリクス演算部22の入力画像から検出した輝度値を、3DLUT処理部24からの出力画像を対象としたアシスト機能に用いる場合を説明した。これに対し、本実施形態では、3DLUT処理部24の出力画像から検出した輝度値を、マトリクス演算部22の入力画像を対象としたアシスト機能に用いる。また、本実施形態では説明の都合上、実施形態1および実施形態2で用いた3DLUTとは変換特性の異なる3DLUTを用いる。このように、本実施形態では、アシスト機能のための輝度値算出処理の動作と3DLUTが上述の実施形態と異なるが、デジタルカメラ100の構成は実施形態と同一又は実質的に同一である。したがって、上述の実施形態で示した構成と同一又は実質的に同一である構成については同じ参照番号を付して説明は省略し、異なる点について重点的に説明する。
(Embodiment 3)
Next, the third embodiment will be described. In the first and second embodiments, the case where the brightness value detected from the input image of the
図10には、本実施形態に係る3DLUTを示している。この3DLUTは、実施形態1と同様に、3DLUTデータを読み込む際などに、マトリクス演算部22、階調変換部23、3DLUT処理部24での処理を解析して求められる。この3DLUTは、入力値をマトリクス演算部22の入力信号に換算し、出力値は3DLUT処理部24の出力となる3DLUTデータを生成して、入出力からともにYの値を算出し、出力のYを用いてソートしたものである。
FIG. 10 shows a 3D LUT according to this embodiment. Similar to the first embodiment, this 3DLUT is obtained by analyzing the processing in the
図10に示す例では、入力値のYの値が1に達しているのに対して、出力値のYの値は、いずれも1に到達していない。このため、正しい領域にアシスト機能の表示を行うためには基準輝度値を変換する必要がある。図10の例では、例えば、(白飛びの状態である)Yが1の値である入力値(図10に示すテーブルの最も下の行)に対応する変換後の輝度値は約90%である。この変換特性によれば、検出した輝度値が90%以上であれば白飛びしていると判断することができるため、白飛びを判断するための基準輝度値を90%に変換する。 In the example shown in FIG. 10, the Y value of the input value has reached 1, while the Y value of the output value has not reached 1. Therefore, it is necessary to convert the reference luminance value in order to display the assist function in the correct area. In the example of FIG. 10, for example, the converted luminance value corresponding to the input value (the bottom row of the table shown in FIG. 10) in which Y (in the overexposed state) is 1 is about 90%. be. According to this conversion characteristic, if the detected luminance value is 90% or more, it can be determined that the whiteout is overexposed. Therefore, the reference luminance value for determining the overexposure is converted to 90%.
同様に、黒つぶれや中間輝度の基準輝度値に関しても該当の入力輝度値に対応する3DLUT処理部24後の輝度値を求めることで基準輝度値を変換することができる。このとき、基準輝度値に対応する前後の複数の出力値を更に利用して、平均値や中央値、最大値、最小値、最頻値、無彩色に近いデータを用いてもよい。このようにすることで、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能になる。
Similarly, the reference luminance value of the blackout and the intermediate luminance can be converted by obtaining the luminance value after the 3D
(実施形態4)
次に実施形態4について説明する。実施形態1および実施形態2では、アシスト機能の対象がデジタルカメラ100の内部の画像信号である場合を例に説明した。一方、本実施形態では、デジタルカメラ100の外部の表示装置1101で表示させる輝度レベルをアシスト機能の対象とする場合について説明する。本実施形態では、アシスト機能として画像を重畳するための基準輝度値は、表示装置1101の表示輝度レベルとして扱う。
(Embodiment 4)
Next, the fourth embodiment will be described. In the first and second embodiments, the case where the target of the assist function is an image signal inside the
本実施形態に係るデジタルカメラの構成を図11に示している。本実施形態では、画像処理部115から出力される画像は、画像重畳部125の代わりに、画像変換部124によって変換されて外部の表示装置1101に表示される。このため、画像変換部124による動作を除き、本実施形態の動作は実施形態1と同様である。したがって、画像変換部124による動作について重点的に説明し、実施形態1と同一又は実質的に同一である構成及び動作については説明を省略する。
The configuration of the digital camera according to this embodiment is shown in FIG. In the present embodiment, the image output from the
まず、表示装置1101において信号値が表示輝度レベルに変換される変換特性を推定もしくは取得する必要がある。このため、例えば、信号値に対する表示輝度レベルが(所定の関数等により)一意に決定される信号形式であれば、その変換特性を用いる。また、表示装置1101の能力によって表示輝度レベルが変動する信号形式である場合、表示装置1101の能力の情報を取得する(或いは取得できる情報から推定する)ことにより、変換特性を決定する。
First, it is necessary to estimate or acquire the conversion characteristic in which the signal value is converted into the display luminance level in the
画像処理部115は、上記のように得られた表示装置1101の変換特性を、実施形態1および実施形態2で解析に用いたマトリクス演算部22、階調変換部23、及び3DLUT処理部24にさらに追加した変換特性を求める。このようにすることで、画像情報検出部25で検出した輝度値から表示装置1101で表示する輝度レベルへの変換特性を得ることができる。
The
なお、表示装置1101の代わりに画像変換部124で画像変換を行う場合には、表示装置1101の変換特性に代えて、画像変換部124の変換特性を考慮すればよい。或いは、表示装置1101に加えて更に画像変換部124が画像変換を行う場合には、画像処理部115は、画像変換部124の変換特性も更に考慮して変換特性を求める。そして、画像処理部115は、求めた変換特性を用いて基準輝度値を変換することができる。
When image conversion is performed by the
以上説明したように本実施形態では、表示装置1101における変換特性を更に考慮することにより、外部の表示装置1101を用いる場合であっても、露出アシスト表示において、輝度値に対応する表示をより精度良く重畳することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, by further considering the conversion characteristics of the
なお、上述の実施形態では、色変換のためにユーザが任意に設定することができる3DLUTを用いる場合を例に説明した。しかし、3DLUTの代わりに1DLUT(1次元ルックアップテーブル)や2DLUT(2次元ルックアップテーブル)、CDL(Color Decision List)、マトリクス演算など、他の変換処理を用いても良い。 In the above-described embodiment, a case where a 3D LUT that can be arbitrarily set by the user for color conversion is used has been described as an example. However, instead of 3DLUT, other conversion processing such as 1DLUT (one-dimensional lookup table), 2DLUT (two-dimensional lookup table), CDL (Color Decision List), matrix calculation, or the like may be used.
(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。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, a claim is attached to make the scope of the invention public.
115…画像処理部、25…画像情報検出部、22…マトリクス演算部、23…階調変換部、24…3DLUT処理部、125…画像重畳部、118…表示部、124…画像変換部、1101…表示装置 115 ... Image processing unit, 25 ... Image information detection unit, 22 ... Matrix calculation unit, 23 ... Gradation conversion unit, 24 ... 3DLUT processing unit, 125 ... Image superimposition unit, 118 ... Display unit, 124 ... Image conversion unit, 1101 … Display device
Claims (13)
前記第1の画像信号に対して、前記所定の変換特性に基づく変換を含む画像処理を施して第2の画像信号を出力する画像処理手段と、
前記画像処理手段による画像の変換特性を取得して、前記第1の画像信号に対応する第1の輝度値と、前記第2の画像信号に対応する第2の輝度値との間で、前記画像処理手段による画像の変換特性に基づいて輝度値を変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換されて得られる前記第1の輝度値又は前記第2の輝度値に基づいて、予め定められた色のパターンを、前記第2の画像信号に重畳する重畳手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 A setting means for setting a predetermined conversion characteristic specified by the user for performing color conversion on the first image signal obtained by capturing the subject by the imaging means, and a setting means.
An image processing means that outputs a second image signal by performing image processing including conversion based on the predetermined conversion characteristic on the first image signal.
By acquiring the conversion characteristics of the image by the image processing means, the first luminance value corresponding to the first image signal and the second luminance value corresponding to the second image signal are described as described above. A conversion means that converts the luminance value based on the conversion characteristics of the image by the image processing means, and
It has a superimposing means for superimposing a predetermined color pattern on the second image signal based on the first luminance value or the second luminance value obtained by being converted by the converting means. An imaging device characterized by this.
前記重畳手段は、前記変換手段によって変換されて得られる前記第2の輝度値に基づいて、前記色のパターンを重畳する、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The conversion means converts the first luminance value, which becomes saturated after the image processing, to the maximum value of the second luminance value, based on the conversion characteristics of the image by the image processing means. Alternatively, it is configured to convert the first luminance value, which will be blacked out after the image processing, to the minimum value of the second luminance value.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the superimposing means superimposes the color pattern based on the second luminance value obtained by being converted by the converting means.
前記重畳手段は、前記基準輝度値と前記第2の輝度値とに基づいて前記色のパターンを重畳する、ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The first conversion means saturates the reference luminance value, which is a reference for saturation in the second image signal, after performing the image processing, based on the conversion characteristics of the image by the image processing means. It is configured to be converted into a luminance value, or a reference luminance value that is a reference for blackout in the second image signal is converted into the first luminance value that will be blackened after the image processing is performed. Being done
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the superimposing means superimposes the color pattern based on the reference luminance value and the second luminance value.
前記変換手段は、前記外部の表示装置に画像信号を表示させるための変換特性を更に取得して、前記外部の表示装置に画像信号を表示させるための画像の変換特性と前記画像処理手段による画像の変換特性とを用いて、前記第1の画像信号に対応する第1の輝度値と、前記第3の画像信号に対応する第3の輝度値との間で、輝度値を変換する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 It further has an output means for outputting a third image signal for display on an external display device.
The conversion means further acquires the conversion characteristics for displaying the image signal on the external display device, and the conversion characteristics of the image for displaying the image signal on the external display device and the image by the image processing means. The luminance value is converted between the first luminance value corresponding to the first image signal and the third luminance value corresponding to the third image signal by using the conversion characteristic of. The image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the image pickup apparatus is characterized by
前記第1の画像信号に対して、前記所定の変換特性に基づく変換を含む画像処理を施して第2の画像信号を出力する画像処理工程と、
前記画像処理による画像の変換特性を取得して、前記第1の画像信号に対応する第1の輝度値と、前記第2の画像信号に対応する第2の輝度値との間で、前記画像処理による画像の変換特性に基づいて輝度値を変換する変換手段と、
前記変換手段によって変換されて得られる前記第1の輝度値又は前記第2の輝度値に基づいて、予め定められた色のパターンを、前記第2の画像信号に重畳する重畳手段と、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A setting process for setting a predetermined conversion characteristic specified by the user for performing color conversion on the first image signal obtained by capturing the subject by the imaging means, and a setting process.
An image processing step of performing image processing including conversion based on the predetermined conversion characteristics on the first image signal and outputting the second image signal.
By acquiring the conversion characteristics of the image by the image processing, the image is set between the first luminance value corresponding to the first image signal and the second luminance value corresponding to the second image signal. A conversion means that converts the brightness value based on the conversion characteristics of the image by processing, and
It has a superimposing means for superimposing a predetermined color pattern on the second image signal based on the first luminance value or the second luminance value obtained by being converted by the converting means. A control method for an imaging device, characterized in that.
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