JP2024060345A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高輝度領域の輝度を目標輝度に近づける露出制御を行う際に、低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うことによる画質の低下を抑制することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の撮像装置は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段とを有し、前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第１の露出制御手段は前記第１の露出制御を行わないことを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は撮像装置に関する。

特許文献１には、撮像された画像の白飛びを抑制するように露出を下げ、露出を下げたことによる低輝度領域の輝度低下をガンマ処理によって補償する技術が開示されている。特許文献２には、画像の高輝度領域について測光を行うハイライト重点測光を用い、高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける技術が開示されている。これら２つの技術を組み合わせることによって、低輝度領域の輝度低下を抑制しつつ、高輝度領域の輝度を目標輝度に近づけることができる。

特開２０１０－１９３０９８号公報 特開２０１５－１６６７６７号公報

しかしながら、上述した２つの技術を単純に組み合わせただけでは、画質の低下が発生することがある。例えば、低輝度領域の輝度低下を補償（抑制）するガンマ処理（画像処理）と、高輝度領域の輝度を目標輝度に近づける露出低下（露出制御）とによって、低輝度領域の輝度と高輝度領域の輝度とが互いに近くなることがある。その結果、コントラストの低い画像（霞がかったような視認性の悪い画像）が得られてしまうことがある。

本発明は、高輝度領域の輝度を目標輝度に近づける露出制御を行う際に、低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うことによる画質の低下を抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段とを有し、前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第１の露出制御手段は前記第１の露出制御を行わないことを特徴とする撮像装置である。

本発明の第２の態様は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段とを有し、前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第２の露出制御手段は、前記第２の露出制御を前記第１の露出制御よりも後に行い、前記第１の露出制御手段は、前記第１の露出制御の制御量を、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定することを特徴とする撮像装置である。

本発明の第３の態様は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うか否かを設定する第１の設定手段と、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって
設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行うか否かを設定する第２の設定手段と、撮影画像を記録媒体に記録する記録手段とを有し、前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われずに記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第１の輝度と、前記第２の露出制御が行われずに前記第１の露出制御が行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第２の輝度とが略等しく、前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第３の輝度は、前記第１の輝度および前記第２の輝度よりも低いことを特徴とする撮像装置である。

本発明の第４の態様は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップとを有し、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、前記第２の露出制御が行われる場合には、前記第１の露出制御は行われないことを特徴とする撮像装置の制御方法である。

本発明の第５の態様は、撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップとを有し、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第２の露出制御は、前記第１の露出制御よりも後に行われ、前記第１の露出制御の制御量は、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定されることを特徴とする撮像装置の制御方法である。

本発明の第６の態様は、コンピュータを上述した撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムである。本発明の第７の態様は、コンピュータを上述した撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体である。

本発明によれば、高輝度領域の輝度を目標輝度に近づける露出制御を行う際に、低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うことによる画質の低下を抑制することができる。

本実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る選択画面を示す図である。 本実施形態に係る画像の複数のブロックを示す図である。 本実施形態に係る画像を示す図である。 本実施形態に係る画像の輝度ヒストグラムを示す模式図である。 本実施形態に係る処理を示すフローチャートである。 本実施形態に係る目標輝度と補正係数の対応関係を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

＜デジタルカメラの構成＞
図１は、本実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、撮像機構として、撮影レンズ１０１、絞り及びシャッタ１０２、自動露出（ＡＥ）処理部１０３、フォーカスレンズ１０４、オートフ
ォーカス（ＡＦ）処理部１０５、撮像素子１０６、およびＡ／Ｄ変換部１０７を備える。

撮影レンズ１０１は、ズーム機構を有する。絞り及びシャッタ１０２は、ＡＥ処理部１０３からの指示にしたがって、被写体の反射光である入射光の撮像素子１０６への入射光量と電荷蓄積時間を制御する。ＡＥ処理部１０３は、絞り及びシャッタ１０２の動作を制御することによって露出を制御する。また、ＡＥ処理部１０３はＡ／Ｄ変換部１０７を制御する。フォーカスレンズ１０４は、ＡＦ処理部１０５からの制御信号にしたがって、撮像素子１０６の受光面上に焦点を合わせて光学像を結像させる。また、ＡＦ処理部１０５は、デジタルカメラ１００から被写体までの距離情報を算出する。

撮像素子１０６は、受光面に結像した光学像を、ＣＣＤ素子またはＣＭＯＳ素子といった光電変換素子によって電気信号に変換してＡ／Ｄ変換部１０７へ出力する。Ａ／Ｄ変換部１０７は、受信した電気信号（アナログ信号）をデジタル信号（ＲＡＷ信号）に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０７は、受信した電気信号からノイズを除去するＣＤＳ回路や、受信した電気信号をデジタル信号に変換する前に非線形増幅するための非線形増幅回路を含む。

また、デジタルカメラ１００は、画像処理部１０８、画像認識部１０９、フォーマット変換部１１０、およびＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ ＲＡＭ）１１１を備える。

画像処理部１０８は、現像処理を行う。現像処理では、例えば、Ａ／Ｄ変換部１０７から入力されたデジタル信号に対して所定の画像処理（例えば、画素補間または画像縮小といったリサイズ処理、および色変換処理）が行われる。また、画像処理部１０８は、Ａ／Ｄ変換部１０７から入力されたデジタル信号に対して、ホワイトバランス（ＷＢ）調整、および画像の輝度（輝度レベル）を増減する階調補正を行うことによって、画質を調節する。例えば、画像処理部１０８は、画像全体に亘って一律の増幅率で輝度を増減したり、元の輝度の大小に応じて輝度を変換したりする。また、画像処理部１０８は、画像認識部１０９による認識の結果に基づいて、シーンに対応した階調補正処理を行うことができる。

画像認識部１０９には、画像処理部１０８で処理された画像データを入力することができる。画像認識部１０９は、測光（測光処理）を行うことによって、入力された画像の明るさを認識することができる。画像認識部１０９は、例えば、画像に対して複数の領域を設定し、領域ごとに測光を行う。これによって、画像認識部１０９は、各領域の測光結果を取得したり、高輝度領域を判定したりすることができる。測光結果（高輝度領域の判定結果を含む）は、ＡＥ処理部１０３へ出力される。

また、画像認識部１０９は、公知の技術によってシーンを認識（識別）することができる。画像認識部１０９は、画像から、人物、犬、猫、または鳥といった動物の顔、上半身または全身を検出したり、車またはバイクといった乗り物を検出し、検出した被写体に基づいてシーンを認識することができる。例えば、画像認識部１０９は、人物の顔を検出した場合に、人物を撮影するシーンであると認識することができる。また、画像認識部１０９は、並走する複数台の車を検出した場合に、モータースポーツのシーンであると認識することができる。画像認識部１０９が認識したシーンの情報は、ＡＥ処理部１０３へ出力される。

ユーザは、操作部１１６を操作することによって、測光モードを選択することができる。操作部１１６は、ユーザが選択した測光モードをＡＥ処理部１０３へ通知する。ＡＥ処理部１０３は、画像認識部１０９が取得した測光結果、画像認識部１０９が認識したシーンの情報、およびユーザが選択した測光モードに基づいて、自動露出（ＡＥ）処理を行う
。

また、画像認識部１０９は、入力された画像の合焦状況を認識することができる。ＡＦ処理部１０５は、合焦状況の認識結果に基づいてオートフォーカス（ＡＦ）処理を行う。また、画像認識部１０９は、入力された画像の輝度ヒストグラムを生成することができる。画像処理部１０８は、生成された輝度ヒストグラムに基づいて、シーンに対応した階調補正処理を行う。

フォーマット変換部１１０は、画像データをＤＲＡＭ１１１に格納するために、画像処理部１０８によって生成された画像データのフォーマットを変換する。ＤＲＡＭ１１１は、内蔵メモリであり、例えば、画像データを一時的に記憶するバッファ、または画像データの圧縮／伸張処理における作業用メモリとして使用される。

また、デジタルカメラ１００は、画像記録部１１２、システム制御部１１３、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）１１４、表示部１１５、操作部１１６、メインスイッチ（メインＳＷ）１１７、および撮影スイッチ（撮影ＳＷ）１１８を備える。

画像記録部１１２は、撮影画像（静止画または動画）を格納する記録媒体（例えばメモリーカード）と、そのインタフェースとを有する。

システム制御部１１３は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＯＭ、およびＲＡＭを有する。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭの作業エリアに展開して実行することによって、デジタルカメラ１００の全体的な動作を制御する。例えば、システム制御部１１３は、撮像素子１０６のモードを、予め定められた複数の撮像駆動モードの間で切り替える。ＶＲＡＭ１１４は画像表示用のメモリである。

表示部１１５は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。表示部１１５は、画像の表示、操作補助のための表示、およびデジタルカメラ１００の状態の表示を行うことができる。撮影時には、表示部１１５は、撮影画面を表示し、撮影画面において測距領域を表示する。表示部１１５は、ユーザが高輝度領域の目標輝度を選択（指定）するための選択画面を表示することもできる。図２は選択画面の一例を示す。ユーザが選択画面を用いて目標輝度を選択する方法については後述する。

操作部１１６は、ユーザがデジタルカメラ１００を操作するための部材である。ユーザは、操作部１１６を操作することによって、例えば、露出補正、絞り値の設定、および画像再生の設定といった各種設定を行うことができる。操作部１１６は、メニュースイッチ、撮影レンズのズーム動作を指示するズームレバー、および撮影モードと再生モードの間で動作モードを切り替えるための動作モード切替スイッチを有する。

上述したように、ユーザは、操作部１１６を操作することによって、測光モードを選択することができる。ユーザが選択可能な測光モードは、例えば、評価測光モード、部分測光モード、およびハイライト重点測光モードを含む。

評価測光モードは、撮像された画像に対して設定された複数の領域のそれぞれについて測光を行い、被写体の輝度分布、色、距離、および構図の情報に基づいて最終的な露出を決定するモードである。評価測光モードは、逆光撮影を含む一般的な撮影に適している。部分測光モードは、画像の中央部について測光を行うモードである。部分測光モードは、被写体の周辺に強い光がある場合（例えば逆光のシーン）に有効である。ハイライト重点測光モードは、画像の高輝度領域について測光を行うモードである。一般的に、ハイライト重点測光モードでの測光結果に基づいて、高輝度領域が適正な明るさになるように露出
制御を行うと、評価測光モードの測光結果に基づいて露出制御を行った場合よりも暗い画像が撮像されるようになる。

また、ユーザは、操作部１１６を操作することによって、高輝度領域の目標輝度を選択することができる。ユーザが選択した目標輝度は、ＡＥ処理部１０３へ出力され、露出制御に使用される。また、目標輝度は、画像処理部１０８に出力され、画像処理の制御に使用される。

メインスイッチ１１７は、デジタルカメラ１００に電源を投入するためのスイッチである。撮影スイッチ１１８は、押し込む深さに応じて２段階の操作を行えるスイッチである。撮影スイッチ１１８を途中まで押し込む半押し操作（ＳＷ１操作、撮影準備指示）が行われると、システム制御部１１３は、ＡＥ処理とＡＦ処理を含む撮影準備動作を行う。撮影スイッチ１１８を最後まで押し込む全押し操作（ＳＷ２操作、撮影指示）が行われると、システム制御部１１３は、撮影処理を行う。

デジタルカメラ１００で行われる一連の処理について説明する。メインスイッチ１１７の押下によってデジタルカメラ１００の電源が入ると、デジタルカメラ１００は、撮影待機状態（撮像素子１０６によって所定の周期（例えば３３ｍｓ周期）で撮像処理が行われ、撮像画像が表示部１１５に順次表示される状態）になる。撮影スイッチ１１８の押下（ＳＷ２操作）が行われると、撮像素子１０６による本撮像処理が実行され、本撮像処理によって得られた画像（画像データ）が、画像処理部１０８による画像処理を経て、画像記録部１１２に記録される。その後、デジタルカメラ１００は、再び撮影待機状態に戻る。メインスイッチ１１７が再び押下されると、デジタルカメラ１００の電源は切れる。

＜Ｄ＋補正＞
デジタルカメラ１００は、撮像された画像の白飛びを抑制（軽減）する露出制御と、その制御量に基づいて、画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理（階調補正）とを実行可能である。以下では、これら露出制御と画像処理の組み合わせを、Ｄ＋補正と記載する。Ｄ＋補正には、公知の技術、例えば特許文献１（特開２０１０－１９３０９８号公報）に開示の技術を用いることができる。Ｄ＋補正を行うことで、低輝度の被写体と高輝度の被写体とが混在しているシーンにおいて、低輝度の被写体の明るさを保ちつつ、高輝度の被写体の白飛び（飽和）を抑制することができる。低輝度領域は特に限定されないが、例えば輝度が閾値以下である１つ以上の画素からなる領域である。閾値は、例えば、輝度の取り得る範囲（ダイナミックレンジ）の中央の輝度、またはそれよりも低い輝度である。

通常、撮影前には、被写体の輝度情報、および人物の顔の有無に応じて、適切な露出で撮影が行われるように、絞り値、シャッタ速度、およびゲインといった撮影条件が設定（決定）される。しかしながら、撮像される画像のダイナミックレンジは広くなく、例えば、太陽を背にして被写体を撮影する逆光のシーンでは、どのような撮影条件を設定しても、明るい背景の輝度が飽和し、白飛びが発生する。

Ｄ＋補正では、システム制御部１１３は、ＡＥ処理部１０３を用いて、白飛びが発生しないように、露出値を、露出アンダーの値に設定（変更）する。さらに、システム制御部１１３は、画像処理部１０８を用いて、撮像された画像の低輝度領域の輝度を高める画像処理を行う。この画像処理は、例えば、ガンマカーブを用いたガンマ処理である。一般的には、露出を下げたことによる低輝度領域の輝度低下が補償され、低輝度領域の輝度が適正露出の時と同等の輝度になるように、画像処理が行われる。これによって、低輝度の被写体の明るさを保ちつつ、背景の白飛びを抑制（軽減）することができる。

システム制御部１１３は、例えば、Ｄ＋補正における露出の変更量（露出制御の制御量、Ｄ＋補正量）を、シーンの明るさに応じて決定する。以下に一例を説明する。

まず、システム制御部１１３は、撮影待機状態における周期的な撮像処理によって得られた画像（スルー画像）に対して複数の領域（複数のブロック）を設定し、ブロックごとに代表輝度を取得する。ここで、スルー画像は、画像全体の平均輝度を所定の輝度に近づける露出制御（通常露出制御）が行われている状態で得られるとする。図３は、複数のブロックの一例を示す。図３では画像の一部に複数のブロックが設定されているが、画像全体の領域が複数のブロックに分割されてもよい。ブロックの代表輝度は、例えば当該ブロックの平均輝度、最大輝度、最小輝度、中間輝度、または最頻輝度である。本実施形態では、代表輝度は平均輝度であるとする。

次に、システム制御部１１３は、平均輝度が飽和値（上限値）である２５５に達しているブロック（飽和ブロック）の数をカウントする。システム制御部１１３は、飽和ブロックの数に応じて、露出を下げる。例えば、システム制御部１１３は、飽和ブロックの数が多いをほど大きな下げ量で、露出を下げる。このとき、システム制御部１１３は、露出の下げ量に応じてガンマカーブの設定を変更し、スルー画像の低輝度領域の輝度が変化しないようにする。

そして、システム制御部１１３は、再び撮像されたスルー画像における飽和ブロックの数をカウントする。

システム制御部１１３は、飽和ブロックの数が０になるまで、飽和ブロックのカウントと露出の低減とを繰り返す。そして、飽和ブロックの数が０になると、システム制御部１１３は、露出の下げ量の総量を、現在のシーンにおけるＤ＋補正量（後述する仮のＤ＋補正量）として決定する。

＜ハイライト重点露出制御＞
デジタルカメラ１００は、ハイライト重点露出制御も実行可能である。ハイライト重点露出制御は、撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける露出制御であり、ハイライト重点測光モードで行われる。ハイライト重点露出制御には、公知の技術、例えば特許文献２（特開２０１５－１６６７６７号公報）に開示の技術を用いることができる。以下に一例を説明する。

例えば、システム制御部１１３は、図２の選択画面（ユーザインタフェース）を表示部１１５に表示し、ユーザに高輝度領域の目標輝度を選択肢ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３から選ばせる。ユーザは、目標輝度を選択（指定）することで、撮影画像の高輝度領域の輝度を、自身の意図通りの輝度となるように調整することができる。なお、選択肢の数は３つより多くても少なくてもよい。

撮影スイッチ１１８の押下（ＳＷ２操作）が行われると、システム制御部１１３は、そのときに得られたスルー画像に対して複数のブロックを設定し、ブロックごとに代表輝度を取得する。上述したように、本実施形態では、代表輝度は平均輝度であるとする。

次に、システム制御部１１３は、複数のブロックから、平均輝度が最も高いブロックを、高輝度領域（ハイライト部）として選択する。

そして、システム制御部１１３は、逆ガンマ処理（ガンマ処理の逆変換）を行うことによって目標輝度と高輝度領域の輝度とをガンマ処理前の信号値に変換し、得られた２つの信号値の間の露出段差を算出する。露出段差として、例えば、ＡＰＥＸ値（Ａｄｄｉｔｉ
ｖｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ ＥＸｐｏｓｕｒｅ）の差が算出される。目標輝度のガンマ処理前の線形な信号値を信号値Ｙａとし、高輝度領域の輝度のガンマ処理前の線形な信号値を信号値Ｙｂとすると、信号値Ｙａと信号値Ｙｂの間の露出段差は、Ｌｏｇ（Ｙａ／Ｙｂ）によって算出することができる。

ここで、目標輝度であるＪＰＥＧ輝度（ＪＰＥＧ画像の階調値）として、２００が選択されたとする。また、高輝度領域の輝度は２４０であったとする。目標輝度２００に対応する信号値Ｙａが５０００であり、高輝度領域の輝度２４０に対する信号値Ｙｂが１００００であるとすると、Ｌｏｇ（Ｙａ／Ｙｂ）＝－１となる。このため、システム制御部１１３は、絞り及びシャッタ１０２の露出値を現在の値から１段上げることで、高輝度領域の輝度を目標輝度に近づけることができる。このように、システム制御部１１３は、信号値Ｙａと信号値Ｙｂの間の露出段差（目標輝度とハイライト部の輝度との露出段差）に応じて、高輝度領域の輝度がユーザによって指定された目標輝度と略一致するように露出を制御することができる。

＜Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御の組み合わせによって生じる課題＞
Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御を組み合わせることによって、低輝度領域の輝度を通常露出制御時の輝度に保ちつつ、高輝度領域の輝度をユーザによって指定された目標輝度に近づけることができる。しかしながら、Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御を単純に組み合わせただけでは、画質の低下が発生することがある。以下、図４（Ａ），４（Ｂ），５（Ａ）～５（Ｃ）を用いて一例を説明する。

図４（Ａ）は、通常露出制御が行われている状態で撮像された画像の一例を示す。図４（Ａ）の画像は、空と逆光の木とが画角に含まれたシーンの画像である。図５（Ａ）は、図４（Ａ）の画像の輝度ヒストグラム（輝度分布）を示す。図５（Ａ）では、画像全体の平均輝度に基づく通常露出制御を行うことによって、空の領域（相対的に輝度が高い領域）の輝度が飽和値２５５に達している。

Ｄ＋補正を行うことによって、図５（Ｂ）に示すように、木の領域（低輝度領域）の輝度を保ちつつ、空の領域の白飛びを軽減することができる。

図５（Ｂ）の状態においてハイライト重点露出制御を行うと、図５（Ｃ）に示すように、高輝度領域の輝度（最大輝度）を、ユーザによって指定された目標輝度２００まで下げることができる。

しかしながら、図５（Ｃ）においては、木の領域の輝度と空の領域の輝度とが近い。そのため、図４（Ｂ）に示すように、コントラストの低い画像（霞がかったような視認性の悪い画像）が得られてしまう。Ｄ＋補正量が大きいほど、または目標輝度が低いほど、低輝度領域の輝度と高輝度領域の輝度とは近くなり、コントラストの低下が顕著になる。

＜組み合わせによって生じる課題の解決方法＞
図６は、デジタルカメラ１００によって行われる処理の一例を示すフローチャートである。図６の処理はＤ＋補正とハイライト重点露出制御を含むが、図６の処理に依れば、Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御の組み合わせによって生じる上記課題を解決することができる。その詳細は後述する。例えば、デジタルカメラ１００の電源が入り、デジタルカメラ１００が撮影待機状態になると、図６の処理が開始される。

ステップＳ６０１では、システム制御部１１３は、上述した方法でユーザに高輝度領域の目標輝度を指定させ、ユーザーによって指定された目標輝度を取得する。

ステップＳ６０２では、システム制御部１１３は、上述した方法でスルー画像からＤ＋補正量を算出し、算出したＤ＋補正量を仮のＤ＋補正量として決定する。

ステップＳ６０３では、システム制御部１１３は、ステップＳ６０１で取得した目標輝度に応じて仮のＤ＋補正量を低減することによって、最終的なＤ＋補正量を決定する。例えば、システム制御部１１３は、ステップＳ６０１で取得した目標輝度に予め対応付けられた補正係数で仮のＤ＋補正量を低減する。補正係数として、０よりも大きく且つ１よりも小さい値が使用される。上述したように、Ｄ＋補正量が大きいほど、または目標輝度が低いほど、コントラストの低下が顕著になるため、目標輝度が低いほど小さい補正係数が使用される。使用する補正係数は、例えば、目標輝度と補正係数の対応関係を示すテーブルまたは関数を用いて決定される。システム制御部１１３のＲＯＭには、図７に示すようなテーブル（目標輝度の３つの選択肢（目標輝度として設定可能な３つの輝度）にそれぞれ対応する３つの補正係数）が予め格納されていてもよい。上述したように、選択肢の数は３つより多くても少なくてもよい。

なお、仮のＤ＋補正量の低減方法は、上記方法に限られない。例えば、システム制御部１１３は、目標輝度を入力値とし且つ最終的なＤ＋補正量を出力値とする関数を用いて、仮のＤ＋補正量を低減してもよい。システム制御部１１３は、目標輝度が所定の閾値よりも低い場合にはＤ＋補正を行わないとしてもよい。システム制御部１１３は、目標輝度が所定の閾値よりも低いか否かにかかわらず、ハイライト重点露出制御を行う場合には、Ｄ＋補正を行わないとしてもよい。

また、ハイライト重点露出制御が行われない場合には、仮のＤ＋補正量を低減する処理は行われない。そのため、仮のＤ＋補正量は、ハイライト重点露出制御が行われない場合の最終的なＤ＋補正量と捉えることができる。

さらに、ステップＳ６０３では、システム制御部１１３は、最終的なＤ＋補正量に応じて、露出の制御、およびガンマカーブの設定を行う。システム制御部１１３は、設定したガンマカーブを、スルー画像（最終的なＤ＋補正量に応じて露出が制御された状態で得られたスルー画像）に適用する。

ステップＳ６０４では、システム制御部１１３は、撮影指示（撮影スイッチ１１８の全押し操作、ＳＷ２操作）があったか否かを判定する。システム制御部１１３は、撮影指示がないと判定した場合は、ステップＳ６０１に処理を戻し、撮影指示があったと判定した場合は、ステップＳ６０５に処理を進める。

ステップＳ６０５では、システム制御部１１３は、上述した方法でハイライト重点露出制御を行う。ここでは、Ｄ＋補正が反映されたスルー画像に対して、ハイライト重点露出制御が行われる。このため、逆ガンマ処理には、最終的なＤ＋補正量に応じて設定を変化させたガンマカーブが使用される。ステップＳ６０３においてＤ＋補正量が低減されるため、Ｄ＋補正量が低減されない場合に比べ、スルー画像の高輝度領域の輝度は高くなり、ハイライト重点露出制御による露出の下げ量は大きくなる。

ステップＳ６０６では、システム制御部１１３は、ステップＳ６０５で決定した露出（Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御が行われた状態）で本撮像処理を行うことによって、画像を取得する。

ステップＳ６０７では、システム制御部１１３は、ステップＳ６０３で設定したガンマカーブ（最終的なＤ＋補正量に応じたガンマカーブ）を、ステップＳ６０６で取得した画像に適用する。

以上述べたように、本実施形態によれば、目標輝度に応じて仮のＤ＋補正量を低減することによって、最終的なＤ＋補正量が決定される（または、ハイライト重点露出制御が行われる場合には、Ｄ＋補正が省略される）。これにより、ハイライト重点露出制御を行う際に、Ｄ＋補正に含まれるガンマ処理を行うことによる画質の低下を抑制することができる。例えば、図４（Ａ）および図５（Ａ）のシーンの場合には、Ｄ＋補正量を低減することによって木の領域（低輝度領域）の輝度が下がり、図５（Ｄ）の輝度ヒストグラムが得られる。図５（Ｄ）の輝度ヒストグラムでは、木の領域の輝度と空の領域の輝度とが離れており、コントラストの高い画像が得られていることがわかる。

ここで、システム制御部１１３は、Ｄ＋補正を行うか否か、ハイライト重点露出制御を行うか否かを設定できるとする。例えば、システム制御部１１３は、ユーザからの指示に応じて、これらの設定を行う。この場合に、本実施形態によれば、以下の関係が成り立つ。なお、以下の関係において、第１の輝度は、Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御とが行われずに（通常露出制御が行われて）記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である。第２の輝度は、ハイライト重点露出制御が行われずにＤ＋補正が行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である。第３の輝度は、Ｄ＋補正とハイライト重点露出制御とが行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である。
・第１の輝度と第２の輝度とが略等しい。
・第３の輝度が、第１の輝度および第２の輝度よりも低い。

なお、上記実施形態（変形例を含む）はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で上記実施形態の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。上記実施形態の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。

＜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。

本実施形態の開示は、以下の構成、方法、プログラム、および媒体を含む。
（構成１）
撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、
前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、
撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段と
を有し、
前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第１の露出制御手段は前記第１の露出制御を行わない
ことを特徴とする撮像装置。
（構成２）
撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、
前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、
撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段と
を有し、
前記第２の露出制御が行われる場合に、
前記第２の露出制御手段は、前記第２の露出制御を前記第１の露出制御よりも後に行い、
前記第１の露出制御手段は、前記第１の露出制御の制御量を、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定する
ことを特徴とする撮像装置。
（構成３）
前記第２の露出制御が行われる場合に、前記画像処理手段は、前記第２の露出制御が行われて撮像された画像に対して前記画像処理を行う
ことを特徴とする構成２に記載の撮像装置。
（構成４）
前記第１の露出制御手段は、前記目標輝度に予め対応付けられた係数で、前記第２の露出制御が行われない場合の前記制御量を低減する
ことを特徴とする構成２または３に記載の撮像装置。
（構成５）
前記目標輝度として設定可能な複数の輝度にそれぞれ対応する複数の係数が予め格納された記憶手段
をさらに有する
ことを特徴とする構成４に記載の撮像装置。
（構成６）
前記第１の露出制御手段は、前記目標輝度が閾値よりも低い場合には、前記第１の露出制御を行わない
ことを特徴とする構成２～５のいずれか１項に記載の撮像装置。
（構成７）
撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うか否かを設定する第１の設定手段と、
撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行うか否かを設定する第２の設定手段と、
撮影画像を記録媒体に記録する記録手段と
を有し、
前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われずに記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第１の輝度と、前記第２の露出制御が行われずに前記第１の露出制御が行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第２の輝度とが略等しく、
前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第３の輝度は、前記第１の輝度および前記第２の輝度よりも低い
ことを特徴とする撮像装置。
（方法１）
撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、
前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップと
を有し、
撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、
前記第２の露出制御が行われる場合には、前記第１の露出制御は行われない
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
（方法２）
撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、
前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップと
を有し、
撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、
前記第２の露出制御が行われる場合に、
前記第２の露出制御は、前記第１の露出制御よりも後に行われ、
前記第１の露出制御の制御量は、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定される
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
（プログラム）
コンピュータを、構成１～７のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
（媒体）
コンピュータを、構成１～７のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

１００：デジタルカメラ １１３：システム制御部

Claims (11)

1. 撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、
   前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、
   撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段と
   を有し、
   前記第２の露出制御が行われる場合に、前記第１の露出制御手段は前記第１の露出制御を行わない
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行う第１の露出制御手段と、
   前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行う画像処理手段と、
   撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行う第２の露出制御手段と
   を有し、
   前記第２の露出制御が行われる場合に、
   前記第２の露出制御手段は、前記第２の露出制御を前記第１の露出制御よりも後に行い、
   前記第１の露出制御手段は、前記第１の露出制御の制御量を、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定する
   ことを特徴とする撮像装置。
3. 前記第２の露出制御が行われる場合に、前記画像処理手段は、前記第２の露出制御が行われて撮像された画像に対して前記画像処理を行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の露出制御手段は、前記目標輝度に予め対応付けられた係数で、前記第２の露出制御が行われない場合の前記制御量を低減する
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記目標輝度として設定可能な複数の輝度にそれぞれ対応する複数の係数が予め格納された記憶手段
   をさらに有する
   ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第１の露出制御手段は、前記目標輝度が閾値よりも低い場合には、前記第１の露出制御を行わない
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
7. 撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うか否かを設定する第１の設定手段と、
   撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御を行うか否かを設定する第２の設定手段と、
   撮影画像を記録媒体に記録する記録手段と
   を有し、
   前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われずに記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第１の輝度と、前記第２の露出制御が行われずに前記第１の露出制御が
   行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第２の輝度とが略等しく、
   前記第１の露出制御と前記第２の露出制御とが行われて記録された撮影画像の低輝度領域の輝度である第３の輝度は、前記第１の輝度および前記第２の輝度よりも低い
   ことを特徴とする撮像装置。
8. 撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、
   前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップと
   を有し、
   撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、
   前記第２の露出制御が行われる場合には、前記第１の露出制御は行われない
   ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 撮像された画像の白飛びを抑制する第１の露出制御を行うステップと、
   前記第１の露出制御の制御量に基づいて、前記画像の低輝度領域の輝度低下を抑制する画像処理を行うステップと
   を有し、
   撮像された画像の高輝度領域の輝度を、ユーザによって設定された目標輝度に近づける第２の露出制御が実行可能であり、
   前記第２の露出制御が行われる場合に、
   前記第２の露出制御は、前記第１の露出制御よりも後に行われ、
   前記第１の露出制御の制御量は、前記第２の露出制御が行われない場合の制御量を前記目標輝度に応じて低減することによって決定される
   ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
10. コンピュータを、請求項１～７のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。
11. コンピュータを、請求項１～７のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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