JP4047598B2

JP4047598B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4047598B2
Application number: JP2002049202A
Authority: JP
Inventors: 慶一池辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2022-02-26
Also published as: JP2003250067A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像装置に係わり、特に、画像データを表示する表示装置を備えた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述した撮像装置として、ＣＣＤなどの撮像素子から得られる画像データをリアルタイムに表示したり、メモリカードに記録された画像データを表示したりする表示装置を備えたディジタルカメラが知られている。そして、撮影者は、この表示装置に表示される画像を見て、メモリカードに記録する画像データの構図や露出などの撮影条件を決めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般的にディジタルカメラに備えられている表示装置は小さいため、表示装置を一目見て、適切な露出・コントラストが得られるか否か判断するのは困難であった。このため、撮影時に、適切な撮影条件に設定できず、意図した画像データが得られないという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために画像データの輝度レベルの分布状況を示すヒストグラムを表示し、撮影時に参考にする方法が特開平７−３８８０１号公報に示されている。しかし、上記ヒストグラム表示では、露出を決める際の目安にはなるものの、被写体のどの部分が露出オーバで白飛びしているか、またどの部分が露出アンダで黒く潰れてしまうのか判断することができなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、画像データ中の白飛びや黒潰れする部分を撮影者に報知することによって、撮影者の意図に沿った画像データを得ることができる撮像装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、光学系から入射された光を電気信号である画像データに変換する撮像手段と、前記画像データを表示する表示手段と、を有する撮像装置において、前記表示手段に表示する画像データの輝度レベルの分布状況を算出する算出手段と、前記算出手段の算出値から予め定めた低輝度側の下限値と高輝度側の上限値の範囲外となる輝度の頻度を判断する判断手段とを有し、そして、前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに当該範囲外となる部分を元の輝度とは異なる輝度値、および／または元の色とは異なる色で前記画像データを表示すると共に前記低輝度の部分と前記高輝度の部分とを異なる明滅周期で表示するか、或いは、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が少ないと判断されたときに当該範囲外となる部分の輝度と色を変更することなく前記画像データを表示するように設けられていることを特徴とする撮像装置に存する。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、算出手段が、表示手段に表示する画像データの輝度レベルの分布状況を算出し、判断手段が、算出手段の算出値から予め定めた低輝度側の下限値と高輝度側の上限値の範囲外となる輝度の頻度を判断する。そして、表示手段が、判断手段により範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときにその範囲外となる部分を元の輝度とは異なる輝度値、および／または元の色とは異なる色で画像データを表示すると共に低輝度の部分と高輝度の部分を異なる明滅周期で表示するか、或いは、判断手段により範囲外となる輝度の頻度が少ないと判断されたときにその範囲外となる部分の輝度と色を変更することなく画像データを表示するように設けられている。従って、範囲外となる部分があってもその頻度が少ない場合は、黒潰れや、白飛びしている可能性が少ないことに着目し、範囲外となる部分の頻度が少ないと判断したときに範囲外となる部分の輝度が変更されることがないため、範囲外であるからといって、実際には白飛びや黒潰れしていない部分を、白飛びや黒潰れする部分であると誤って撮影者に報知することを防ぐことができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに当該範囲外となる部分を元の色とは異なる色、または、予め定めた色にして表示するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、範囲外となる部分を元の色とは異なる色、または、予め定めた色にして表示する。従って、範囲外となる部分が把握し易くなると共に、範囲外となる部分だけを変えればよく、簡単に報知することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに前記範囲外となる部分を元の色の補色にして表示するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置に存する。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、範囲外となる部分を元の色の補色にして表示する。従って、範囲外となる部分が把握し易くなると共に、範囲外となる部分だけを変えればよく、簡単に報知することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の撮像装置としてのデジタルカメラの一実施の形態を示すブロック図である。
同図に示すように、被写体光は、撮影レンズ１１（＝光学系）を通して、撮像素子１２（＝撮像手段）に入射される。撮影レンズ１１と撮像素子１２との間には、シャッタ１３が配置されており、このシャッタ１３により撮像素子１２に入射される光量が制限される。なお、上述したシャッタ１３は、シャッタ駆動回路１４により駆動される。
【００１９】
上述した撮像素子１２は、光電変換を行う複数の画素を二次マトリクス状に配列した撮像面を有し、被写体光が入射されることにより撮像面に結像された光学像を電気信号に変換した、アナログの画像データとして出力する。撮像素子１２から出力された画像データは、サンプル／ホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５によりサンプルホールドされ、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１６によりデジタルの画像データに変換された後、画像データコントローラ１７に出力される。
【００２０】
上述した画像データコントローラ１７は、画像データを一時格納するフレームメモリ１８を用いて、補間処理、色処理、エッジ強調処理などの各種信号処理を行う。また、画像データコントローラ１７から出力された画像データは、表示インタフェース（Ｉ／Ｆ）１９に出力され、この表示Ｉ／Ｆ１９は、上記画像データを表示用の信号形式に変換するとともに、表示装置２０（＝表示手段）に表示する。また、画像データを画像記録メディア２２に記録する場合、画像データコントローラ１７は、各種信号処理を施した画像データを、圧縮回路２１に出力する。圧縮回路２１は、入力された画像データを圧縮して、画像記録メディア２２に記録させる。
【００２１】
上述した撮像素子１２、Ｓ／Ｈ回路１５、Ａ／Ｄ変換回路１６、画像データコントローラ１７は各々、タイミングパルス発生回路２３からタイミングパルスの供給を受けている。そして、撮像素子１２、Ｓ／Ｈ回路１５、Ａ／Ｄ変換回路１６、画像データコントローラ１７は、このタイミングパルスに応じて動作することにより、互いに同期して動作することとなる。
【００２２】
また、上述したシャッタ駆動回路１４、画像データコントローラ１７、タイミングパルス発生回路２３は、デジタルカメラ全体の制御を行うシステムコントローラ２４に接続されている。上記システムコントローラ２４には、さらに、操作部２５及びＥＥＰＲＯＭ２６が接続されている。
【００２３】
操作部２５は、このデジタルカメラを撮影者が操作するためのもので、記録指示操作を行うためのレリーズスイッチ、電源オンオフ操作を行うための電源スイッチ、記録モード、再生モードなどの各種モードの切替操作を行うためのモードスイッチなどが含まれている。ＥＥＰＲＯＭ２６は、システムコントローラ２４が演算を行うために必要な設定値が格納されている。
【００２４】
次に、上述した画像データコントローラ１７の詳細について、図２を参照して説明する。まず、Ａ／Ｄ変換回路１６から出力される画像データは、ＲＧＢ変換部１７ａで、ＲＧＢ変換される。さらに、ガンマ変換部１７ｂによって、コントラストが調整され、ＹＵＶ変換部１７ｃによってＹＵＶ変換される。画像記録メディア２２に記録する場合、ＹＵＶ変換された画像データは、上記圧縮回路２１に出力される。
【００２５】
また、表示装置２０に表示するために、ＹＵＶ変換された画像データは、表示用ガンマ変換部１７ｄにより、表示用にコントラストが調整され、リミッタ部１７ｅに出力される。リミッタ部１７ｅは、画像データを走査して、画像データを構成する画素の各々について輝度が予め定めた範囲外であるか否かを判断する。そして、範囲内であると判断すると、そのままの上記画素データを表示Ｉ／Ｆ１９に出力する。一方、範囲外であると判断すると、強調処理部１７ｆに対して出力する。強調処理部１７ｆでは、リミッタ部１７ｅからの画素データを、強調し、範囲外である旨が識別できるような輝度値に変換した後、表示Ｉ／Ｆ１９に出力する。
【００２６】
上記概略で説明したリミッタ部１７ｅ及び強調処理部１７ｆの詳細な動作について、図３のフローチャートを参照して以下説明する。
まず、リミッタ部１７ｅは、画像データを構成する画素データをセットする（ステップＳ１）。次に、リミッタ部１７ｅは、セットされた画素データの輝度が上記範囲の下限値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。下限値以下であれば（ステップＳ２でＹ）、輝度が低くすぎて、黒潰れ部分を構成する画素であると判断し、ステップＳ６に進む。
【００２７】
ステップＳ６では、強調処理部１７ｆが、上記範囲の下限値以下である、すなわち黒潰れ部分である旨を報知するため、セットされた画素データの輝度を、例えば８ｂｉｔにおける０ＬＳＢに置換する。その後、強調処理部１７ｆは、輝度が置換された画素データを、表示Ｉ／Ｆ１９にセットする（ステップＳ５）。
【００２８】
一方、下限値より大きければ（ステップＳ２でＮ）、リミッタ部１７ｅは、セットされた画素データの輝度が上記範囲の上限値以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。上限値以上であれば（ステップＳ３でＹ）、輝度が高すぎて、白飛び部分を構成する画素であると判断し、ステップＳ４に進む。
【００２９】
ステップＳ４では、強調処理部１７ｆが、上記範囲の上限値以上である、すなわち白飛び部分である旨を報知するため、セットされた画素データの輝度を、例えば８ｂｉｔにおける２５５ＬＳＢに置換した後、ステップＳ５に進む。これに対して、下限値以下でも、上限値以上でもなければ（ステップＳ３でＮ）、リミッタ部１７ｅは、黒潰れや、白飛びを構成する画素でないと判断して、強調処理部１７ｆによる置換をおこなうことなく、ステップＳ５に進む。
【００３０】
次に、上述したデジタルカメラの効果について、図４〜図６を参照して、説明する。
今、図４及び図５に示すように、人、木、空、地面を撮影しているとする。このとき、従来のデジタルカメラでは、露出状態がアンダー気味であれば、図４（ａ）に示すような画像が表示装置２０に表示され、オーバー気味であれば、図５（ａ）に示すような画像が表示装置２０に表示される。
【００３１】
また、図６（ａ）はアンダー気味の画像データの輝度レベルの分布状況を示すヒストグラムであり、図６（ｂ）はオーバ気味の画像データの輝度レベルの分布状況を示すヒストグラムである。図中、斜線部が、予め定めた範囲外の輝度である。
【００３２】
ところで、撮影者は、そのシーンや意図により、露出がオーバ気味がよいか、アンダー気味がよいかなど判断した上で撮影を行う。そこで、従来のように、図４（ａ）に示すような画像が表示装置２０に表示されると、地面の輝度が低いと判別できるが、その質感、例えば、でこぼこや石などが黒く潰れているかどうかを判断することは難しい。
【００３３】
また、従来のように、図６（ａ）のヒストグラムを表示すれば、下限値より輝度の低い部分（斜線部）があり、黒潰れが生じていると判断できる。しかしながら、ヒストグラムを表示するだけだと、地面に黒潰れが生じていることを判断するために、表示装置２０に表示されている画像とヒストグラムとを比較する必要があり、一目で判断できない。
【００３４】
そこで、ヒストグラムの表示に代えて、また、ヒストグラムの表示と並行して、本発明のデジタルカメラのように、輝度が下限値より小さい部分（以下、黒潰れ部分）の輝度を、上述したように０ＬＳＢに置換すると、図５（ｂ）に示すように、黒潰れ部分が一層暗く、強調して表示されるため、画像を一目見るだけで、地面が黒潰れしていることを判断することができる。
【００３５】
一方、図５（ａ）に示すような画像が表示装置２０に表示されても、空の薄い雲が白く飛んでいないかどうかを判断することは難しい。また、従来のように、図６（ｂ）のヒストグラムを表示すれば、上限値より輝度の高い部分（斜線部）があり、白飛びが生じていると判断できる。しかしながら、ヒストグラムを表示するだけでは、空に白飛びが生じていることを判断するために、表示装置２０に表示されている画像とヒストグラムとを比較する必要があり、一目で判断できない。
【００３６】
そこで、ヒストグラムの表示に代えて、また、ヒストグラムの表示と並行して、本発明のデジタルカメラのように、輝度が上限値より高い部分（以下、白飛び部分）の輝度を、上述したように２５５ＬＳＢに置換すると、図６（ｂ）に示すように、白飛び部分が一層明るく、強調して表示されるため、画像を一目見るだけで、空が白飛びしていることを判断することができる。以上のことから明らかなように、リミッタ部１７ｅ及び強調処理部１７ｆが請求項中の報知手段を構成していることがわかる。
【００３７】
なお、上述した実施形態では、強調処理部１７ｆは、リミッタ部１７ｅから入力される黒潰れ部分、白飛び部分の輝度を予め定めた輝度値（０ＬＳＢ、２５５ＬＳＢ）に置換していたが、例えば、黒潰れ部分、白飛び部分の元の輝度とは異なる輝度を求め、求めた輝度に置換することも考えられる。
【００３８】
また、上述した実施形態では、強調処理部１７ｆが、低輝度部分の輝度値を、０ＬＳＢに置換し、高輝度部分の輝度値を、２５５ＬＳＢに置換することにより、黒潰れ部分及び白飛び部分を撮影者に報知していた。しかしながら、例えば、強調処理部１７ｆに代えて、明滅処理部（＝報知手段）を設け、この明滅処理部により、リミッタ部１７ｅから入力された高輝度部分、低輝度部分の画素データを、その画素が明滅するようなデータに置換することも考えられる。この場合、表示装置２０に表示される画像の白飛び部分、黒潰れ部分が明滅して、撮影者にその旨を報知する。また、白飛び部分と黒潰れ部分との明滅周期を変えれば、撮影者が、黒潰れ部分と白飛び部分との識別ができる。
【００３９】
また、強調処理部１７ｆに代えて、色変換処理部（＝報知手段）を設け、この色変換処理部により、リミッタ部１７ｅから入力された黒潰れ部分、白飛び部分の画素データの色を、元も色とは異なる色に置換したり、予め定めた色に置換することも考えられる。この場合、表示装置２０に表示される画像の白飛び部分、黒潰れ部分の色を実際の色とは異なる色で表示されるため、撮影者にその旨を報知することができる。また、白飛び部分と黒潰れ部分との色を変えれば、撮影者が、黒潰れ部分と白飛び部分との識別ができる。
【００４０】
また、強調処理部１７ｆに代えて、補色化処理部（＝報知手段）を設け、この補色化処理部により、リミッタ部１７ｅから入力された黒潰れ部分、白飛び部分の画素データの色を、元の色の補色に変換することも考えられる。この場合も、表示装置２０に表示される画像の白飛び部分、黒潰れ部分の色を実際の色とは異なる色で表示されるため、撮影者にその旨を報知することができる。
【００４１】
さらに、上述した実施形態では、範囲外である部分を常に報知していた。しかしながら、範囲外となる部分があってもその頻度が少ない場合は、黒潰れや、白飛びしている可能性が少ないことに着目し、図６（ａ）及び（ｂ）に示すような輝度値の分布状況を算出する算出部（＝算出手段）と、算出した分布状況に基づき、範囲外となる部分の頻度が少ないと判断したとき、報知を停止する報知停止部（＝報知停止手段）とを画像データコントローラ１７内にさらに設けることも考えられる。このように報知を停止することにより、範囲外であるからといって、実際には白飛びや黒潰れしていない部分を、白飛びや黒潰れする部分であると誤って撮影者に報知することを防ぐことができ、正確に、白飛びや黒潰れする部分を撮影者に報知することができる。
【００４２】
以上実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能である。ここで、本発明の要旨をまとめると以下のようになる。
（１）請求項１記載の撮像装置であって、前記報知手段は、前記輝度が予め定めた範囲外となる部分を、前記範囲外である旨が識別できるようなデータに変換して表示させることにより、前記報知を行うことを特徴とする撮像装置。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、範囲外となる部分があってもその頻度が少ない場合は、黒潰れや、白飛びしている可能性が少ないことに着目し、範囲外となる部分の頻度が少ないと判断したときに範囲外となる部分の輝度が変更されることがないため、範囲外であるからといって、実際には白飛びや黒潰れしていない部分を、白飛びや黒潰れする部分であると誤って撮影者に報知することを防ぐことができるので、正確に、白飛びや黒潰れする部分を撮影者に報知することができる撮像装置を得ることができる。
【００４４】
請求項２記載の発明によれば、範囲外となる部分が把握し易くなると共に、範囲外となる部分だけを変えればよく、簡単に報知することができるので、一層簡単に、意図する画像データが得やすくなる撮像装置を得ることができる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、範囲外となる部分が把握し易くなると共に、範囲外となる部分だけを変えればよく、簡単に報知することができるので、正確に、白飛びや黒潰れする部分を撮影者に報知することができる撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の撮像装置としてのデジタルカメラの一実施形態を示す図である。
【図２】図１のデジタルカメラを構成する画像データコントローラ１７の詳細な構成図である。
【図３】図２の画像データコントローラ１７を構成するリミッタ部１７ｅ及び強調処理部１７ｆの動作を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）露出がアンダー気味のとき、従来のデジタルカメラの表示装置２０に表示される画像の一例である。
（ｂ）露出がアンダー気味のとき、本発明のデジタルカメラの表示装置２０に表示される画像の一例である。
【図５】（ａ）露出がオーバー気味のとき、従来のデジタルカメラの表示装置２０に表示される画像の一例である。
（ｂ）露出がオーバー気味のとき、本発明のデジタルカメラの表示装置２０に表示される画像の一例である。
【図６】（ａ）アンダー気味の画像データの輝度レベルの分布状況を示すヒストグラムである。
（ｂ）オーバ気味の画像データの輝度レベルの分布状況を示すヒストグラムである。
【符号の説明】
１１撮影レンズ（光学系）
１２撮像素子（撮像手段）
１７ｅリミッタ部（報知手段）
１７ｆ強調処理部（報知手段）
２０表示装置（表示手段）

Claims

光学系から入射された光を電気信号である画像データに変換する撮像手段と、前記画像データを表示する表示手段と、を有する撮像装置において、
前記表示手段に表示する画像データの輝度レベルの分布状況を算出する算出手段と、
前記算出手段の算出値から予め定めた低輝度側の下限値と高輝度側の上限値の範囲外となる輝度の頻度を判断する判断手段とを有し、そして、
前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに当該範囲外となる部分を元の輝度とは異なる輝度値、および／または元の色とは異なる色で前記画像データを表示すると共に前記低輝度の部分と前記高輝度の部分とを異なる明滅周期で表示するか、或いは、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が少ないと判断されたときに当該範囲外となる部分の輝度と色を変更することなく前記画像データを表示するように設けられている
ことを特徴とする撮像装置。
前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに当該範囲外となる部分を元の色とは異なる色、または、予め定めた色にして表示するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記表示手段が、前記判断手段により前記範囲外となる輝度の頻度が多いと判断されたときに前記範囲外となる部分を元の色の補色にして表示するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。