JP3631169B2

JP3631169B2 - ディジタルカメラ

Info

Publication number: JP3631169B2
Application number: JP2001184740A
Authority: JP
Inventors: 和廣辻野; 光章黒川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: US7251057B2; US20020196483A1; JP2003009164A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、撮影された被写体の画像をモニタに表示する、ディジタルカメラに関する。
【０００３】
【従来技術】
ディジタルカメラでは、シャッタボタンが押されると、イメージセンサのプリ露光によって得られたＲＧＢ信号に基づいてＹＵＶ信号が生成され、Ｙ信号の積分値（輝度評価値）が所定条件を満たすように最適露光量が決定される。イメージセンサの本露光は最適露光量に従って行われ、これによって得られたＲＧＢ信号に基づくＹＵＶ信号が記録媒体に記録される。再生モードが設定されると、記録媒体からＹＵＶ信号が再生され、当該ＹＵＶ信号に基づく画像がモニタに表示される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最適露光量で被写体を撮影したとしても、モニタの色再現範囲がＵ信号またはＶ信号のダイナミックレンジよりも狭ければ、表示画像に色飽和が生じるおそれがある。この問題は、被写体の色に偏りがあるときに顕著になる。たとえば、赤い花をマクロ撮影したときのＲＧＢ信号の比率に注目すると、Ｒレベルが極端に高くなり、ＧレベルおよびＢレベルがゼロにほぼ等しくなる。輝度評価のためのＹ信号はＲＧＢ信号に基づいて生成されるため、ＲＧＢ信号の比率が極端に歪むと、輝度評価値が所定条件を満たすように最適露光量を決定したとしても、本露光によって得られるＲ信号のレベルは依然として高くなる。すると、本露光に基づくＵ信号またはＶ信号もまたモニタの色再現範囲から外れてしまい、表示画像に色飽和が生じてしまう。
【０００６】
それゆえに、この発明の主たる目的は、表示装置の色再現範囲が狭いときでも撮影画像の色を良好に再現することができる、ディジタルカメラを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に従うディジタルカメラは、被写界を表す画像信号を出力する撮像手段、撮像手段から出力された画像信号に基づいて色情報信号を作成する第１作成手段、撮像手段から出力された画像信号に基づいて輝度関連信号を作成する第２作成手段、撮像手段から出力された画像信号に基づいて表示用の色関連信号を作成する第３作成手段、第１作成手段によって作成された色情報信号と第２作成手段によって作成された輝度関連信号とに基づいて色および輝度のうち色のみが飽和している色飽和画素の割合を判別する判別手段、および判別手段の判別結果に基づいて色飽和画素の割合が増大するほど第３作成手段によって作成される色関連信号のダイナミックレンジを抑制する抑制手段を備える。
【００１０】
【作用】
被写界を表す画像信号は、撮像手段から出力される。第１作成手段は撮像手段から出力された画像信号に基づいて色情報信号を作成し、第２作成手段は撮像手段から出力された画像信号に基づいて輝度関連信号を作成し、そして第２作成手段は撮像手段から出力された画像信号に基づいて表示用の色関連信号を作成する。判別手段は、第１作成手段によって作成された色情報信号と第２作成手段によって作成された輝度関連信号とに基づいて、色および輝度のうち色のみが飽和している色飽和画素の割合を判別する。抑制手段は、判別手段の判別結果に基づいて、色飽和画素の割合が増大するほど第３作成手段によって作成される色関連信号のダイナミックレンジを抑制する。
【００１１】
色関連信号を生成するときに係数に従う演算を色情報信号に施す場合は、色飽和画素の割合に応じて係数を調整するようにすればよい。当該演算が色情報信号に係数を掛ける掛け算であれば、係数は色飽和画素の割合が増大するほど減少される。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、色飽和画素の割合が増大するほど色関連信号のダイナミックレンジを抑制するようにしたため、色関連信号に基づく色は表示装置の色再現範囲内に含まれうる。したがって、色の階調の幅は狭くなるものの、撮影画像を良好に表示することができる。
【００１８】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【００１９】
【実施例】
図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、光学レンズ１２および絞り部材１３を含む。被写体の光学像は、これらの部材を経てＣＣＤイメージャ（イメージセンサ）１４の受光面に入射される。受光面では、入射された光学像に対応するカメラ信号（生画像信号）が光電変換によって生成される。なお、受光面は、原色ベイヤ配列の色フィルタ（図示せず）によって覆われ、カメラ信号を形成する各々の画素信号は、Ｒ，ＧおよびＢのいずれか１つの色情報のみを持つ。
【００２０】
モード切換スイッチ３８によって撮影モードが選択されると、ＣＰＵ４２は、絞り量および露光時間（シャッタスピード）を絞り部材１３およびタイミングジェネレータ（ＴＧ）１６にそれぞれ設定するとともに、１／１５秒毎にＴＧ１６に露光を命令する。ＴＧ１６は、１／１５秒毎にＣＣＤイメージャ１４を露光し、当該露光によって生成されるカメラ信号をＣＣＤイメージャ１４から読み出す。１／１５秒毎に読み出された各フレームのカメラ信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１８における周知のノイズ除去およびレベル調整を経て、Ａ／Ｄ変換器２０でディジタル信号に変換される。
【００２１】
信号処理回路２２は、Ａ／Ｄ変換器２０から出力された各フレームのカメラ信号に色分離，白バランス調整，色調整（色調補正），ＹＵＶ変換などの信号処理を施し、Ｙ信号（輝度），Ｕ信号（色差：Ｒ−Ｙ）およびＶ信号（色差：Ｂ−Ｙ）からなる画像信号を生成する。生成された画像信号はメモリ制御回路２４に与えられ、メモリ制御回路２４によってＳＤＲＡＭ２６の画像信号格納エリア２６ａに書き込まれる。
【００２２】
ビデオエンコーダ２８は、画像信号格納エリア２６ａの画像信号をメモリ制御回路２４に読み出させる。そして、読み出された各フレームの画像信号をＮＴＳＣフォーマットのコンポジット画像信号にエンコードし、エンコードされたコンポジット画像信号をモニタ（ＬＣＤ）３０に供給する。モニタ３０には、被写体のリアルタイム動画像（スルー画像）が１５ｆｐｓのフレームレートで表示される。
【００２３】
シャッタボタン４０が押されると、ＣＰＵ４２は、後述する色調整を行った後にＴＧ１６に本露光を命令し、本露光に基づく画像信号がＳＤＲＡＭ２６の画像信号格納エリア２６ａに格納された時点で、ＪＰＥＧコーデック３２に圧縮命令を与える。ＪＰＥＧコーデック３２は、画像信号格納エリア２６ａに格納された１フレーム分の画像信号をメモリ制御回路２４に読み出させ、読み出された画像信号にＪＰＥＧフォーマットに準じた圧縮処理を施す。圧縮画像信号が得られると、ＪＰＥＧコーデック３２は、生成された圧縮画像信号をメモリ制御回路２４に与える。圧縮画像信号は、メモリ制御回路２４によって圧縮信号格納エリア２６ｂに格納される。
【００２４】
圧縮画像信号の格納処理が完了すると、ＣＰＵ４２は、メモリ制御回路２４を通して圧縮信号格納エリア２６ｂから圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号をＩ／Ｆ回路３４を通してメモリカード４０に記録する。これによって、メモリカード３６内に画像ファイルが作成される。なお、メモリカード３６は着脱自在な不揮発性の記録媒体であり、スロット（図示せず）に装着されたときにＣＰＵ４２によってアクセス可能となる。
【００２５】
モード切換スイッチ３８によって再生モードが選択されると、ＣＰＵ４２は、Ｉ／Ｆ回路３４を通してメモリカード３６から圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号をメモリ制御回路２４を通して圧縮信号格エリア２６ｂに格納する。格納処理が完了すると、ＣＰＵ４２は、ＪＰＥＧコーデック３２に伸長命令を与えるとともに、ビデオエンコーダ２８に処理命令を与える。ＪＰＥＧコーデック３２は、メモリ制御回路２４を通して圧縮信号格納エリア２６ｂから圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号にＪＰＥＧフォーマットに準じた伸長処理を施す。伸長画像信号は、メモリ制御回路２４によって画像信号格納エリア２６ａに書き込まれる。
【００２６】
ビデオエンコーダ２８は、メモリ制御回路２６ａを通して画像信号格納エリア２６ａから伸長画像信号を繰り返し読み出す。そして、読み出された各々の伸長画像信号をＮＴＳＣフォーマットのコンポジット画像信号にエンコードし、エンコードされたコンポジット画像信号をモニタ３０に供給する。この結果、再生画像がモニタ３０に表示される。
【００２７】
信号処理回路２２は、図２に示すように構成される。Ａ／Ｄ変換器２０から出力されたカメラ信号は、色分離回路２２ａによって色分離を施される。つまり、カメラ信号を形成する各々の画素はＲ情報信号（Ｒ信号），Ｇ情報信号（Ｇ信号）およびＢ情報信号（Ｂ信号）のいずれか１つしか持っていないため、各画素が不足する２つの色情報信号が色分離回路２２ａによって補完される。色分離回路２２ａからは、各々の画素を形成するＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号が同時に出力される。１画素毎に出力されたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号は、白バランス調整回路２２ｂを経てＹＵＶ変換回路２２ｃに与えられ、Ｙ信号，Ｕ信号およびＶ信号に変換される。このときの変換比率は、Ｙ：Ｕ：Ｖ＝１：１：１である。
【００２８】
ＹＵＶ変換回路２２ｃから出力されたＹ信号，Ｕ信号およびＶ信号はさらにＬＣＨ変換回路２２ｄでＬ信号（明度），Ｃ信号（彩度）およびＨ信号（色相）に変換され、変換されたＬ信号，Ｃ信号およびＨ信号はＬ調整回路２２ｅ，Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整回路２２ｇにそれぞれ与えられる。Ｌ調整回路２２ｅ，Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整回路２２ｇはそれぞれ、入力されたＬ信号，Ｃ信号およびＨ信号に所定の演算を施し、補正Ｌ信号，補正Ｃ信号および補正Ｈ信号を求める。求められた補正Ｈ信号，補正Ｃ信号および補正Ｌ信号はその後、ＹＵＶ変換回路２２ｋによってＹ信号，Ｕ信号およびＶ信号に戻される。このときの変換比率はＹ：Ｕ：Ｖ＝４：２：２（または４：１：１）である。したがって、信号処理回路２２からは、４：２：２（または４：１：１）の比率を持つＹ信号，Ｕ信号およびＶ信号が出力される。
【００２９】
ＬＣＨ変換回路２２ｄから出力されたＨ信号は、領域判別回路２２ｈにも与えられる。領域判別回路２２ｈは、基準値テーブル２２ｉを参照して、ＬＣＨ変換回路２２ｈから与えられたＨ信号の属する領域を判別する。そして、判別結果に対応する基準値を基準値テーブル２２ｉから読み出すとともに、判別結果に対応する目標値を目標値テーブル２２ｊから読み出す。Ｌ調整回路２２ｅ，Ｃ調整回路２２ｆおよびＨ調整回路２２ｇによる所定の演算は、読み出された基準値および目標値に基づいて行われる。
【００３０】
ＹＵＶ変換回路２２ｃは、図３に示すように構成される。演算回路２２１ｃは、白バランス調整回路２２ｂから与えられたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号に数１に従う演算を施して、Ｙ信号を生成する。
【００３１】
【数１】
Ｙ＝６Ｇ＋３Ｒ＋Ｂ
一方、減算器２２２ｃはＲ信号からＧ信号を減算してＲ−Ｇ信号を生成し、減算器２２３はＢ信号からＧ信号を減算してＢ−Ｇ信号を生成する。生成されたＲ−Ｇ信号およびＢ−Ｇ信号はマトリクス演算回路２２４ｃで数２に従うマトリクス演算を施され、これによってＵ信号およびＶ信号が生成される。ただし、数２に示すマトリクス係数は、本露光時、Ｒ信号，Ｇ信号およびＢ信号の飽和度（色飽和度）に基づいて０％〜４０％の範囲で減少されうる。
【００３２】
【数２】

【００３３】
撮影モードが選択されたとき、ＣＰＵ４２は図４〜図８に示すフロー図に従って動作する。まずステップＳ１でスルー画像表示処理を行い、ステップＳ３でシャッタボタン４０の操作の有無を判別する。シャッタボタン４０が操作されない間は、ステップＳ５におけるモニタ用ＡＥ処理を経てステップＳ１に戻る。これによって、絞り部材１３に設定される絞り量およびＴＧ１６に設定される露光時間が繰り返し調整され、適度な明るさのスルー画像がモニタ３０に表示される。なお、ステップＳ１およびＳ５の処理は、ＴＧ１６から１／１５秒毎に発生するＶＤパルスに応答して実行される。
【００３４】
シャッタボタン４０が操作されると、ステップＳ７で測光用の露光設定を行う。具体的には、スルー画像表示処理時と同じ露光時間をＴＧ１６に設定し、最大開放値の絞り量を絞り部材１３に設定する。ステップＳ９ではＴＧ１６からＶＤパルスが与えられたかどうか判断し、ＹＥＳであればステップＳ１１で測光のためのプリ露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６は、命令が与えられた現フレームでプリ露光を行い、当該プリ露光によって生成されたカメラ信号を現フレームに続く次フレームでＣＣＤイメージャ１４から読み出す。読み出されたカメラ信号に基づくＹ信号は、読み出しフレームと同じフレームで図２に示すＹＵＶ変換回路２２ｃから出力される。このため、ＶＤパルスの発生の有無をステップＳ１３で判別し、ＹＥＳと判断されたときにステップＳ１５で１フレーム分のＹ信号をＹＵＶ変換回路２２ｃから取り込む。取り込まれた１フレーム分のＹ信号は、ステップＳ１１のプリ露光に基づくＹ信号である。
【００３５】
ステップＳ１７では、取り込まれたＹ信号に基づいて露光時間Ｓａおよび絞り量Ｆａを算出する。具体的には、Ｙ信号を１フレーム期間にわたって積分して輝度評価値Ｉｙａを求め、当該輝度評価値Ｉｙａが所定条件を満たす露光時間Ｓａおよび絞り量Ｆａを算出する。ステップＳ１９では、絞り量Ｆａを絞り部材１３に設定するとともに、露光時間ＳａをＴＧ１６に設定する。なお、ステップＳ１９における露光設定は、色調整，露光時間調整および白バランス調整のための露光設定である。
【００３６】
この露光設定の後にＶＤパルスが発生すると、ステップＳ２１でＹＥＳと判断し、ステップＳ２３でプリ露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６は露光時間Ｓａに従うプリ露光を行い、かつこのプリ露光によって生成されたカメラ信号をＣＣＤイメージャ１４から読み出す。プリ露光の命令の後にＶＤパルスが発生すると、ステップＳ２５からステップＳ２７に進み、図２に示す白バランス調整回路２２ｂから出力されたＲＧＢ信号と、ＹＵＶ変換回路２２ｃから出力されたＹ信号とを取り込む。取り込んだＲＧＢ信号およびＹ信号はいずれも、ステップＳ２３のプリ露光に基づく信号である。ステップＳ２９では、取り込まれたＲＧＢ信号およびＹ信号を図９に示すテーブル４２ａに格納する。このとき、同じ画素のＲＧＢ信号およびＹ信号には、共通の画素番号が割り当てられる。ステップＳ３１では１フレーム分の取り込みが完了したかどうか判断し、ＹＥＳと判断されるまでステップＳ２７およびＳ２９の処理を繰り返す。
【００３７】
１フレーム分の取り込みが完了すると、ステップＳ３３，Ｓ３５およびＳ３７で色調整処理，露光時間調整処理および白バランス調整処理を行う。色調整処理によって数２に示すマトリクス係数が調整され、露光時間調整処理によって最適露光時間Ｓｂが求められ、そして白バランス調整処理によって図２に示す白バランス調整回路２２ｂのゲインが最適値に設定される。ステップＳ３９では、ステップＳ３５で求められた露光時間ＳｂをＴＧ１６に設定する。なお、絞り部材１３については絞り量Ｆａを維持する。
【００３８】
ステップＳ３９の露光設定の後にＶＤパルスが発生すると、ステップＳ４１でＹＥＳと判断し、ステップＳ４３で本露光をＴＧ１６に命令する。ＴＧ１６は、露光時間Ｓｂに従う本露光を行い、これによって生成されたカメラ信号をＣＣＤイメージャ１４から読み出す。読み出されたカメラ信号は信号処理回路２２によってＹＵＶ信号に変換され、変換されたＹＵＶ信号はＳＤＲＡＭ２６に格納される。ステップＳ４５では、ＪＰＥＧコーデック３２に圧縮命令を与え、ＪＰＥＧコーデック３２によって生成されかつＳＤＲＡＭ２６に確保された圧縮画像信号をファイル形式でメモリカード３６に記録する。こうして記録処理が完了すると、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
ステップＳ３３における色調整処理は、図６および図７に示すサブルーチンに従う。まずステップＳ５１でＲ信号レベルが飽和している画素の総数Ｒｓａｔを検出し、ステップＳ５３でＧ信号レベルが飽和している画素の総数Ｇｓａｔを検出し、ステップＳ５５でＢ信号のレベルが飽和している画素の総数Ｂｓａｔを検出する。この一連の処理はテーブル４２ａに格納されたＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号の各々を閾値と比較することによって行われ、Ｒレベルが閾値を超える画素数，Ｇレベルが閾値を超える画素数およびＢレベルが閾値を超える画素数がそれぞれ、Ｒｓａｔ，ＧｓａｔおよびＢｓａｔとされる。検出されたＲｓａｔ，ＧｓａｔおよびＢｓａｔはそれぞれ、Ｒ信号の色飽和度，Ｇ信号の色飽和度およびＢ信号の色飽和度と定義することができる。
【００４０】
ステップＳ５７では、数３を演算して差分画素数Ｒｓａｔ＿ＮおよびＢｓａｔ＿Ｎを算出する。
【００４１】
【数３】
Ｒｓａｔ＿Ｎ＝Ｒｓａｔ−Ｇｓａｔ
Ｂｓａｔ＿Ｎ＝Ｂｓａｔ−Ｇｓａｔ
ステップＳ５９ではＲｓａｔ＿Ｎが“０”よりも大きいかどうか判断し、ＹＥＳであればそのままステップＳ６３に進むが、ＮＯであればステップＳ６１でＲｓａｔ＿Ｎを“０”に設定してからステップＳ６３に進む。ステップＳ６３およびＳ６５では、Ｂｓａｔ＿ＮについてステップＳ５９およびＳ６１と同じ処理を行う。つまり、ステップＳ６３でＢｓａｔ＿Ｎの値を判別し、Ｂｓａｔ＿Ｎ＞０であればそのままステップＳ６７に進むが、Ｂｓａｔ＿Ｎ≦０であればテップＳ６５でＢｓａｔ＿Ｎを“０”に設定してからステップＳ６７に進む。ステップＳ６７ではＲｓａｔ＿ＮおよびＢｓａｔ＿Ｎを加算して加算値Ｃｓａｔ＿Ｎを求める。
【００４２】
ある画素のＲ信号レベル，Ｇ信号レベルおよびＢ信号レベルが全て飽和した場合、当該画素の本来の色がたとえば赤であったとしても、再現色は白色となる。このように全ての色レベルが飽和する現象は露光量の調整によって回避すべきであり、色調整処理では全ての色レベルが飽和している画素を除外する必要がある。
【００４３】
一方、数１から分かるように、Ｙ信号はＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号に加重加算を施して生成され、Ｇ信号がＹ信号に最も大きな影響を与える。また、Ｇ信号が飽和するときはＲ信号およびＢ信号も飽和し（つまり輝度レベルが飽和し）、Ｇ信号は飽和するがＲ信号またはＢ信号は飽和しないような現象は、通常は発生しない。このため、Ｇｓａｔは輝度飽和度と定義してもよい。
【００４４】
そうすると、数３に従って算出されるＲｓａｔ＿Ｎは、輝度飽和が生じることなくＲ信号レベルが飽和している画素の総数とみなすことができ、Ｂｓａｔ＿Ｎは、輝度飽和が生じることなくＢ信号レベルが飽和している画素の総数とみなすことができる。さらに、ステップＳ６７で算出されるＣｓａｔ＿Ｎは、色および輝度のうち色のみが飽和している画素の総数とみなすことができる。
【００４５】
なお、ステップＳ５９〜Ｓ６５は、信号処理回路２２の設定の誤差によってＲｓａｔ＿ＮまたはＢｓａｔ＿Ｎがマイナスの数値を示すおそれがあることを考慮したものである。
【００４６】
ステップＳ６９，Ｓ７３，Ｓ７７，Ｓ８１およびＳ８５では、Ｃｓａｔ＿Ｎが示す数値を判別する。Ｃｓａｔ＿Ｎが１画面を形成する画素数（有効画素数）の７０％以上である場合、ステップＳ６９からステップＳ７１に進み、数２に示すマトリクス係数をＡ％（＝４０％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の７０％未満であるが５０％以上である場合、ステップＳ７３からステップＳ７５に進み、数２に示すマトリクス係数をＢ％（＝３２％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の５０％未満であるが３０％以上である場合、ステップＳ７７からステップＳ７９に進み、数２に示すマトリクス係数をＣ％（＝２４％）減少させる。
【００４７】
Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の３０％未満であるが１０％以上である場合、ステップＳ８１からステップＳ８３に進み、数２に示すマトリクス係数をＤ％（＝１６％）減少させる。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の１０％未満であるが５％以上である場合、ステップＳ８５からステップＳ８７に進み、数２に示すマトリクス係数をＥ％（＝８％）減少させる。ステップＳ７１，Ｓ７５，Ｓ７９，Ｓ８３またはＳ８７の処理を終えると、上階層のルーチンに復帰する。Ｃｓａｔ＿Ｎが有効画素数の５％未満である場合は、数２に示すマトリクス係数を変更することなく上階層のルーチンに復帰する。
【００４８】
数２に従う演算によって生成されたＵ信号およびＶ信号の分布可能範囲（ダイナミックレンジ）は、マトリクス係数に応じて図１１に示すように変化する。マトリクス係数をＡ％減少させたときの分布可能範囲をエリア１とし、マトリクス係数をＢ％減少させたときの分布可能範囲をエリア２とし、マトリクス係数をＣ％減少させたときの分布可能範囲をエリア３とし、マトリクス係数をＤ％減少させたときの分布可能範囲をエリア４とし、マトリクス係数をＥ％減少させたときの分布可能範囲をエリア５とし、そしてマトリクス係数を変化させなかったときの分布可能範囲をエリア６とした場合、分布可能範囲は、エリア６→エリア５→エリア４→エリア３→エリア２→エリア１の順で縮小する。一方、モニタ３０が実際に色を再現できる範囲（色再現範囲）は、太線で示すエリアＭである。すると、エリアＭから外れる色の画素が多いほど、表示画面上の色飽和が目立つ。このため、色飽和のみが生じている画素の総数（＝Ｃｓａｔ＿Ｎ）に応じてＵ信号およびＶ信号の分布可能範囲を縮小するようにしている。
【００４９】
つまり、ステップＳ２３のプリ露光時は数２に示すマトリクス係数がそのまま用いられるため、ステップＳ５１〜Ｓ５５で検出されるＲｓａｔ，ＧｓａｔおよびＧｓａｔはエリア６の外縁上に存在する画素の数に関連し、ステップＳ６７で算出されるＣｓａｔ＿Ｎは、エリア６の外縁上に存在する画素のうち輝度飽和が生じていない画素の数とみなすことができる。さらに、Ｃｓａｔ＿Ｎが大きいほどエリアＭから外れる画素数が多く、逆に、Ｃｓａｔ＿Ｎが小さいほどエリアＭから外れる画素数が少ないとみなすことができる。このため、Ｃｓａｔ＿Ｎの値に応じてＵ信号およびＶ信号の分布可能範囲を縮小するようにしている。こうすることで、再現色の階調の幅は縮小するが、表示画像に色飽和が目立つことはない。
【００５０】
ステップＳ３５の露光時間調整処理は、図８に示すサブルーチンに従う。まずステップＳ９１でＹ信号レベルが飽和している画素の総数Ｙｓａｔを検出し、ステップＳ９３で図１０に示す画面中央エリアにおいてＹ信号レベルが飽和している画素の数Ｙｓａｔ＿ｍを検出し、ステップＳ９５で図１０に示す画面上部エリアにおいてＹ信号レベルが飽和している画素の数Ｙｓａｔ＿ｕを検出する。この検出処理は図９に示すテーブル４２ａを参照して行い、検出されたＹｓａｔ，Ｙｓａｔ＿ｍおよびＹｓａｔ＿ｕはそれぞれ、画面全体，画面中央エリアおよび画面上部エリアの輝度飽和度とみなすことができる。ステップＳ９７ではＹｓａｔ＿ｍを閾値Ｘ１と比較し、ステップＳ９９ではＹｓａｔ＿ｍを閾値Ｘ２（＞Ｘ１）と比較する。また、ステップＳ１０１およびＳ１０３では、Ｙｓａｔ＿ｕを閾値Ｚと比較する。
【００５１】
Ｙｓａｔ＿ｍ＜Ｘ１であれば、画面中央エリアの輝度はほとんど飽和していないとみなし、ステップＳ１１９で露光時間Ｓｂを露光時間Ｓａと同じ値に決定してから上階層のルーチンに復帰する。Ｘ１≦Ｙｓａｔ＿ｍ＜Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ≧Ｚであるときは、画面中央エリアの輝度はある程度飽和しており、画面上部エリアの輝度はかなり飽和しているとみなして、ステップＳ１０１からステップＳ１１９に進む。そして、露光時間Ｓｂを露光時間Ｓａと同じ値に決定してから上階層のルーチンに復帰する。
【００５２】
Ｘ１≦Ｙｓａｔ＿ｍ＜Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ＜Ｚであれば、画面中央エリアの輝度がある程度飽和しており、画面上方エリアの輝度がほとんど飽和していないとみなす。このときはステップＳ１０１からステップＳ１０５に進み、補正係数Ｋをα１に設定する。Ｙｓａｔ＿ｍ≧Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ＜Ｚであれば、画面中央エリアの輝度がかなり飽和しており、画面中央エリアの輝度がほとんど飽和していないとみなす。このときは、ステップＳ１０３からステップＳ１０９に進み、補正係数Ｋをα２に設定する。Ｙｓａｔ＿ｍ≧Ｘ２でかつＹｓａｔ＿ｕ≧Ｚであれば、画面中央エリアおよび画面中央エリアのいずれもかなり飽和しているとみなす。このときは、ステップＳ１０３からステップＳ１０７に進み、補正係数Ｋをα３に設定する。なお、α１＞α３＞α２である。
【００５３】
ステップＳ１１１では、数４に従ってＹｓａｔを補正する。つまり、Ｃｓａｔ＿Ｎを考慮してＹｓａｔを更新する。
【００５４】
【数４】
Ｙｓａｔ´＝Ｙｓａｔ＋Ｃｓａｔ＿Ｎ×σ
σ：定数
ステップＳ１１３では更新されたＹｓａｔ´を最大値Ｙｓａｔ＿ＭＡＸ（＝有効画素数）と比較し、Ｙｓａｔ´≦Ｙｓａｔ＿ＭＡＸであればそのままステップＳ１１７に進むが、Ｙｓａｔ´＞Ｙｓａｔ＿ＭＡＸであればステップＳ１１５でＹｓａｔ´をＹｓａｔ＿ＭＡＸに設定してからステップＳ１１７に進む。ステップＳ１１７では、数５に従って本露光時の露光時間Ｓｂを決定する。
【００５５】
【数５】
Ｓｂ＝Ｓａ・Ｋ・（１−Ｙｓａｔ´／β）
β：定数（＞Ｙｓａｔ＿ＭＡＸ）
数５によれば、ステップＳ１０５，Ｓ１０７またはＳ１０９で決定された補正係数Ｋがプリ露光時間Ｓａに掛け算される。このため、本露光時間Ｓａは補正係数Ｋが小さいほど短くなる
ステップＳ９７でＮＯと判断されるのは、輝度が飽和している画素が画面中央エリアの主要被写体像にほとんど存在しない場合である。このときは、プリ露光時間Ｓａをそのまま用いてもよいため、本露光時間Ｓｂ＝プリ露光時間Ｓａとする。ステップＳ１０１でＹＥＳと判断されるのは、画面中央エリアの主要被写体像が適度に飽和しており、画面上方エリアの背景画像の輝度がかなり飽和している場合である。このような特性は、夏の砂浜で撮影されたような画像に現れる。このときは、夏のギラギラした雰囲気を表現するために、プリ露光時間Ｓａがそのまま本露光時間Ｓｂとして用いられる。
【００５６】
ステップＳ１０１でＮＯと判断されるのは、主要被写体像が多少飽和しており、背景画像がほとんど飽和していない場合である。このときの画像は上述のようなギラギラした雰囲気を出すべき画像ではないと思われるため、本露光時間Ｓｂをプリ露光時間Ｓａよりも短縮すべく、補正係数Ｋ＝α１とされる。
【００５７】
ステップＳ１０３でＮＯと判断されるのは、主要被写体像の輝度はかなり飽和しているが、背景画像の輝度がそれほど飽和していない場合である。このようなとき、本露光時間Ｓｂをプリ露光時間Ｓａよりも大幅に短縮すべきであり、補正係数Ｋは最小値であるα２とされる。
【００５８】
ステップＳ１０３でＹＥＳと判断されるのは、主要被写体像および背景画像の両方がかなり飽和している場合である。このとき、被写体は夏の砂浜のようなギラギラしたものであると考えられるため、このギラギラした印象を残すべく、補正係数Ｋはα１およびα２の中間値であるα３とされる。
【００５９】
以上の説明から分かるように、撮影された被写体像のＲＧＢ信号に基づいて表示用のＹＵＶ信号を生成するとき、ＣＰＵ４２は、ＲＧＢ信号の色飽和度を検出し（Ｓ５１〜Ｓ５５）、検出した色飽和度に基づいてＵ信号およびＶ信号のダイナミックレンジを縮小する（Ｓ６９〜Ｓ８７）。これによって、Ｕ信号およびＶ信号に基づく色はモニタ３０の色再現範囲内に多く含まれることとなり、表示画像の色飽和を抑制することができる。
【００６０】
また、プリ露光によって得られた被写体のＹ信号に基づいて本露光時の最適露光量を算出するとき、ＣＰＵ４２は、画面中央エリアおよび画面上部エリアにおける輝度飽和度をＹ信号に基づいて個別に検出し（Ｓ９３，Ｓ９５）、検出された輝度飽和度に基づいて補正係数を決定し（Ｓ１０５，Ｓ１０７，Ｓ１０９）、そして決定された補正係数に基づくプリ露光量の補正によって最適露光量を求める（Ｓ１１７）。つまり、最適露光量は、画面を形成する複数エリアの輝度飽和度を個別に考慮して、適切に決定される。
【００６１】
なお、この実施例では、Ｒｓａｔ＿ＮおよびＢｓａｔ＿Ｎを求めるとき、ＲｓａｔおよびＢｓａｔの各々からＧｓａｔを減算するようにしているが、これに代えてＹｓａｔを減算するようにしてもよい。また、この実施例では、ＲＧＢ信号にマトリクス演算を施してＵ信号およびＶ信号を生成するため、Ｕ信号およびＶ信号の分布可能範囲を変更するときにＲ信号，Ｇ信号およびＢ信号に掛け算するマトリクス係数を減少させるようにしているが、Ｙｅ信号，Ｃｙ信号，Ｍｇ信号およびＧ信号にマトリクス演算を施してＵ信号およびＶ信号を生成するときは、当該演算に用いるマトリクス係数を減少させるようにしてもよい。
【００６２】
さらに、この実施例では、メモリカードから再生された画像信号はモニタ３０にのみ与えられるが、再生画像信号をプリンタに出力すれば、当該プリンタによって再生画像が用紙に印刷（表示）される。このときも、色飽和を目立たなくすることができる。また、この実施例では、露光時間の変更によって本露光露光量を最適値に設定するようにしているが、これに代えてまたはこれに加えて、絞り量を変更することで本露光量を最適値に設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】信号処理回路の一例を示すブロック図である。
【図３】ＹＵＶ変換回路の一例を示すブロック図である。
【図４】ＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図５】ＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図６】ＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。
【図７】ＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。
【図８】ＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図９】ＲＧＢ信号およびＹ信号を格納するテーブルの一例を示す図解図である。
【図１０】画面に形成された上部領域および中央領域の一例を示す図解図である。
【図１１】色調補正時の動作の一部を示す図解図である。
【符号の説明】
１０…ディジタルカメラ
１４…ＣＣＤイメージャ
２２…信号処理回路
２６…ＳＤＲＡＭ
２８…ビデオエンコーダ
３２…ＪＰＥＧコーデック
３６…メモリカード
４２…ＣＰＵ

Claims

被写界を表す画像信号を出力する撮像手段、
前記撮像手段から出力された画像信号に基づいて色情報信号を作成する第１作成手段、
前記撮像手段から出力された画像信号に基づいて輝度関連信号を作成する第２作成手段、
前記撮像手段から出力された画像信号に基づいて表示用の色関連信号を作成する第３作成手段、
前記第１作成手段によって作成された色情報信号と前記第２作成手段によって作成された輝度関連信号とに基づいて色および輝度のうち色のみが飽和している色飽和画素の割合を判別する判別手段、および
前記判別手段の判別結果に基づいて前記色飽和画素の割合が増大するほど前記第３作成手段によって作成される色関連信号のダイナミックレンジを抑制する抑制手段を備える、ディジタルカメラ。
前記第３生成手段は前記色情報信号に係数に従う演算を施す演算手段を含み、
前記抑制手段は前記色飽和画素の割合に応じて前記係数を調整する調整手段を含む、請求項１記載のディジタルカメラ。
前記演算手段による演算は前記色情報信号に前記係数を掛ける掛け算を含み、
前記調整手段は前記色飽和画素の割合が増大するほど前記係数を減少させる、請求項２記載のディジタルカメラ。
前記第１作成手段によって作成された色情報信号に基づいて色飽和が生じている画素の数を検出する第１画素数検出手段、
前記第２作成手段によって作成された輝度関連信号に基づいて輝度飽和が生じている画素の数を検出する第２画素数検出手段、および
前記第１画素数検出手段によって検出された画素数から前記第２画素数検出手段によって検出された画素数を減算する減算手段をさらに備え、
前記判別手段は前記減算手段の減算結果を互いに異なる複数の閾値と比較する比較手段を含む、請求項１ないし３のいずれかに記載のディジタルカメラ。
前記色情報信号は赤色および青色の色情報を有する信号であり、
前記輝度関連信号は緑色の色情報を有する信号である、請求項１ないし４のいずれかに記載のディジタルカメラ。