JP4269421B2 - 電子カメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分割測光の結果に基づいて、画像データの階調変換特性を変更する電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラでは、撮像素子固有の階調特性を補正したり、モニタ装置側の非線形な階調表示特性に合わせる等の目的から、撮像した画像データに対してγ補正等の階調変換が実施されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電子カメラでは、画面内に輝度差の大きな被写体が存在すると、撮像素子において黒潰れや白とびを生じやすく、微細な階調変化が不足して見えるという問題が生じやすかった。
また逆に、画面内の輝度差が極端に小さい場合には、画面全体のメリハリがなくなり、眠い画像に見えるという問題が生じやすかった。
【０００４】
そこで、本発明は、多様な被写体に合わせて画像データの階調表現を自動調整する電子カメラを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、実施形態（図１，図２）の符号を対応付けながら、課題を解決するための手段を説明する。なお、ここでの対応付けは、参考のためであり、本発明を限定するものではない。
【０００６】
本発明は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段（１３）と、撮像手段で生成される画像データを階調変換する階調変換手段（２５，２７）とを備えた電子カメラにおいて、被写体（界）を複数の領域に分割して測光する分割測光センサ（１５）を備え、階調変換手段は、分割測光センサの分割測光結果に応じて、階調変換の特性を変更することを特徴とする。
【０００７】
上記構成では、分割測光結果に対応付けて、画像データの階調変換特性を変更する。通常、この種の分割測光結果からは、画面内コントラストの強弱、画面内の輝度分布状態、逆光／順光の配光状態、非適正露出領域の面積などの豊富な被写体情報を得ることができる。したがって、本発明では、これらの豊富な被写体情報を活用するなどして、画像データの階調変換特性を細かく適正化することが可能となる。
【０００８】
また、階調変換手段（２５，２７）は、分割測光結果に基づいて画面内コントラストを判定する手段（２７）を有し、画面内コントラストが弱くて視覚的な階調変化に乏しいと判定した場合には、階調変換特性を『階調変化を強調する方向』に変更し、逆に、画面内コントラストが強すぎて視覚的な階調変化に乏しいと判定した場合には、階調変換特性を『階調変化を弱める方向』に変更することを特徴とする。
【０００９】
上記のような構成では、階調変換手段が、分割測光結果から画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。その結果、画像データの階調表現は起伏に富み、画像のディテールが一層明確に表現されるようになり、一段と美しい画像データが得られる。
一方、階調変換手段が、分割測光結果から画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。この場合、白レベル側もしくは黒レベル側にあって視覚的に見えづらかった微細な階調成分が、中間階調寄りに若干移動する。その結果、これらの見えづらかった階調成分がはっきり現れ、繊細な階調表現の美しい画像データが得られる。
【００１０】
また、階調変換手段（２５，２７）は、分割測光センサ（１５）による分割測光結果に基づいて、・最高輝度値Ｂｖmax、・最低輝度値Ｂｖmin、・最高輝度値と最低輝度値との輝度差ｄＢｖ、・撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖamp）と、分割領域の輝度値との輝度差、・画面内の輝度分布・画面上下の輝度差・シーン判別の内の少なくとも１つのデータを得て、得られたデータに応じて階調変換特性を変更することを特徴とする。
【００１１】
上記列挙したデータは、いずれも、分割測光結果から求められるデータであり、かつ被写体の特徴を分類する上で特に有効なデータである。したがって、このようなデータのいずれか一つを使用することにより、被写体の特徴を的確に反映した階調変換特性の変更動作が可能となる。
【００１２】
また、階調変換手段（２５，２７）は、撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖamp）と各分割領域の輝度値との輝度差が、所定範囲内に収まるか否かを判定し、所定範囲内に収まる場合は、画面全体が軟調コントラストであると判断して、階調変換の特性を『階調変化を強調する方向』に変更することを特徴とする。
【００１３】
通常、分割測光は、解放絞りの状態など、撮像時の露出条件とは異なる状態で行われる。また、マニュアル露出設定や露出補正などにより、撮像手段の露出設定が意図的にずらされる場合も多い。
そこで、上記構成では、各分割領域の輝度値を制御輝度値Ｂｖampの分だけ相対的にずらし、この相対的な輝度差が所定範囲内に収まるか否かを判定することにより、軟調コントラストの判定を行う。
このような軟調コントラストの判定に対して、上記構成では、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。したがって、中間域の階調変化が適切に強調され、階調変化に富んだ鮮明な美しい画像データが得られる。
【００１４】
また、階調変換手段（２５，２７）は、『最高輝度値Ｂｖmaxが撮像手段の露出設定において飽和せず』かつ『最高輝度値Ｂｖmaxと制御輝度値Ｂｖampとの輝度差が第１閾値を上回る』の条件を満足するか否かを判定し、条件を満足する場合、階調情報を有する画像の一部が白とび傾向にあると判断して、階調変換の特性を『階調変化を弱める方向』に変更することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成では、次の２つの条件判定を行う。
▲１▼最高輝度値Ｂｖmaxが撮像手段の露出設定において飽和しない
▲２▼最高輝度値Ｂｖmaxと制御輝度値Ｂｖampとの輝度差が第１閾値を上回る
これらの条件▲１▼▲２▼を満足している場合、画像の一部は、階調情報を有しながらも、白とび傾向にあると判定できる。
このような判定に対して、上記構成では、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。このとき、白とび傾向にあって視覚的に見えづらかった微細な階調成分は中間階調寄りに若干移動する。その結果、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の美しい画像データが得られる。
【００１６】
また、階調変換手段（２５，２７）は、最高輝度値Ｂｖmaxと最低輝度値Ｂｖminとの輝度差ｄＢｖが第２閾値を上回るか否かを判定し、第２閾値を上回る場合には、高輝度体（太陽、照明具、ハイライトなど）が画面内に位置すると判断して、階調変換の特性変更を制止することを特徴とする。
【００１７】
一般に、高輝度体が画面内に位置する場合に、高コントラストであると単純に判断して階調変化を弱めてしまうと、主要被写体の階調表現を大きく損なってしまう。
そこで、上記構成では、輝度差ｄＢｖが第２閾値を上回るほど大きい場合に、階調変換の特性変更を制止する。その結果、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００１８】
また、階調変換手段（２５，２７）は、モノクロ撮影モードの場合、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更して微細な階調変化を鮮明化することを特徴とする。
【００１９】
一般的な傾向として、モノクロ撮影では、微細な階調変化をなるべく鮮明に描写することが好まれる。そこで、上記構成では、モノクロ撮影モードの場合に、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更する。その結果、色変化の無い分だけ暗く平坦な表現だった箇所が浮き上がり、濃淡（微細な階調変化）の鮮明な美しいモノクロ画像データを得ることが可能になる。
【００２０】
また、前記画像データの色変換を行う色変換手段を、さらに備え、前記色変換手段は、前記階調変換手段による階調変換の特性変更に対応して、色変換特性を変更することを特徴とする。
【００２１】
上記構成では、階調変換の特性変更に伴って、色変換の特性を自動調整することが可能になる。
【００２２】
また、色変換手段（２６，２７）は、階調変換手段（２５，２７）の特性変更に起因する画像データの色相変化をうち消す方向に色変換特性を変更することを特徴とする。
【００２３】
理想的には、階調変換の特性変更によって色相は変化しない。しかしながら、表示モニタの色温度設定などによっては、階調変換の特性変更に起因して、わずかな色相ずれを生じることが予想される。
このような状況を想定して、上記構成では、階調変換の特性変更に起因して生じる色相変化をうち消す方向に、色変換特性を変更する。その結果、色相ずれを補正して、正確な色相の画像データを得ることが可能となる。
【００２４】
また、色変換手段（２６，２７）は、階調変換手段（２５，２７）の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正する方向に、色変換特性を変更する。
【００２５】
階調変換の特性変更に起因して、画像データの色が薄くなったり、濃くなったりすることが予想される。
このような状況を想定して、上記構成では、階調変換の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正する方向に色変換特性（特に彩度）を変更する。その結果、画像データの色の濃さが極端に変化することがなくなり、自然な色調の画像データを得ることが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は、請求項１〜１０に記載の発明に対応する実施形態である。
【００２７】
《実施形態の構成》
図１は、本実施形態における電子カメラ１１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間側には、ミラーボックス１２ａを介して撮像素子１３が配置される。このミラーボックス１２ａの反射方向には、ファインダ光学系１４が配置される。このファインダ光学系１４の一部には、分割測光センサ１５が設けられる。ここでの分割測光センサ１５は、ＲＧＢにそれぞれ感度を有する複数の光電変換素子をマトリクス状に配列した測光素子から構成され、被写界を複数の領域に分割して測光する。
【００２８】
図２は、電子カメラ１１の信号処理系を示すブロック図である。
図２において、撮像素子１３で撮像された画像データは、Ａ／Ｄ変換回路２１で直線量子化され、ＲＧＢ各色１２ｂｉｔの画像データにデジタル変換される。このデジタル変換された画像データは、クランプ処理を行うクランプ処理部２２、ホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整部２３、黒レベル補正を行う黒レベル補正部２４を順番に介して処理された後、階調変換部２５および色差演算部２６に入力される。
【００２９】
この階調変換部２５では、ＲＧＢ各色１２ｂｉｔの画像データに対して階調変換を実行し、ＲＧＢ各色８ｂｉｔの画像データを出力する。
この色差演算部２６では、このＲＧＢ各色８ｂｉｔの画像データに色変換マトリクスを乗じて、輝度Ｙ，色差Ｃｂ，Ｃｒに変換する。
このように処理された輝度色差データＹＣｂＣｒは、ＪＰＥＧ圧縮などの画像圧縮処理を経た後、メモリカード等に記録される。
一方、電子カメラ１１内には、システムコントロール用のマイクロプロセッサ２７が設けられる。このマイクロプロセッサ２７は、画像データの信号処理に先行して、階調変換部２５および色差演算部２６の動作設定を実行する。
【００３０】
《実施形態の動作》
図３は、マイクロプロセッサ２７によって実行される、階調変換部２５および色差演算部２６の動作設定ルーチンを説明する図である。
図４は、マイクロプロセッサ２７によって設定される４種類の階調カーブを示す図である。なお、これらの階調カーブは、それぞれテーブルデータなどの形式で、階調変換部２５内に予め記憶されている。
図５は、３種類の階調カーブの傾き（階調変化に相当する）を、標準階調カーブの傾きと比較して示した図である。
以下、これらの図３に示す動作ステップに沿って、本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
［ステップＳ１］まず、マイクロプロセッサ２７は、電子カメラ１１がモノクロ撮影モードに設定されているか否かを判断する。ここで、モノクロ撮影モードに設定されていた場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ２に移行する。一方、モノクロ撮影モードに設定されていなかった場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ３に移行する。
【００３２】
［ステップＳ２］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、モノクロ階調カーブへの特性変更を指示する。また、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、モノクロ階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎モノクロ階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、黒側から中間域にかけての階調を持ち上げて画像を明るくする特性である（図４参照）。このような階調変換の結果、画像全体が視覚的に明るくなる。その結果、陰影部などに埋もれがちな被写体の色調の違いが微妙な濃淡（階調差）として鮮明に表現されるようになり、美しいモノクロ画像データを得ることが可能となる。
◎モノクロ階調用色変換マトリクス・・ここでは、カラー画像の色調や色の濃さが、輝度Ｙの濃淡として美しく変換されるように、輝度Ｙの変換係数を主観的に調整したものを使用する。
【００３３】
［ステップＳ３］マイクロプロセッサ２７は、処理対象である画像データの撮像時における、分割測光結果を分割測光センサ１５から取得する。
【００３４】
［ステップＳ４］マイクロプロセッサ２７は、次の条件式（１），（２）を満足するか否かの判定を行う。
｜最高輝度値Ｂｖmax−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｈ１ ・・（１）
｜最低輝度値Ｂｖmin−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｈ２ ・・（２）
なお、上式において、制御輝度値Ｂｖampは電子カメラ１１の露出設定の基準にした輝度値である。例えば、ＡＥ撮影では、マルチパターン測光用の算出条件などに従って、分割測光結果から制御輝度値Ｂｖampが算出される。また、最高輝度値Ｂｖmaxは各分割領域の輝度値中の最大値に相当する。最低輝度値Ｂｖminは各分割領域の輝度値中の最小値に相当する。さらに、Ｈ１，Ｈ２は、軟調コントラストか否かを判別するための上限下限を定める境界値であり、例えばＢｖ０．５程度の値に設定される。
【００３５】
以上のような条件式（１），（２）を両方とも満足する場合、（各分割領域の輝度値−制御輝度値Ｂｖamp）が所定範囲内（−Ｈ２〜Ｈ１）にすべて収まるので、軟調コントラストであると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ５に移行する。
一方、条件式（１），（２）のどちらか一方でも満足しない場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ６に移行する。
【００３６】
［ステップＳ５］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、硬調階調カーブへの特性変更を指示する。同様に、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、硬調階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎硬調階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、中間域の階調変化を大幅に強調した特性である（図５参照）。このような階調変換の結果、中間域に集中して目立たなかった階調変化が拡大され、階調変化に富んだ鮮明な美しい画像データが得られる。
◎硬調階調用色変換マトリクス・・硬調階調カーブによる色相変化を打ち消し、かつ彩度変化を補正するように、色差ＣｂＣｒの変換係数を定めたもの。なお具体的には、色差変換後の画像の主観評価などを試験的に繰り返して、自然な色合いの画像データが得られるように、変換係数を定めている。
【００３７】
［ステップＳ６］マイクロプロセッサ２７は、次の条件式（３），（４）を満足するか否かの判定を行う。
Ｌ１≦｜最高輝度値Ｂｖmax−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｌ２ ・・（３）
｜最高輝度値Ｂｖmax−最低輝度値Ｂｖmin｜≦Ｌ３ ・・（４）
なお、上式において、Ｌ１は、制御輝度値Ｂｖampを基準に露出設定された電子カメラ１１において、最高輝度値Ｂｖが白とび傾向となるか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ２程度の値に設定される。また、Ｌ２は、制御輝度値Ｂｖampで露出設定された電子カメラ１１において、最高輝度値Ｂｖが飽和するか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ３程度の値に設定される。さらに、Ｌ３は、画面内に太陽などの高輝度体が位置するか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ５程度の値に設定される。
【００３８】
以上のような条件式（３），（４）を両方とも満足している場合、階調情報を有する画像の一部が白とび傾向にあり、かつ画面内に太陽などの高輝度物体は存在しないと判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ７に移行する。
一方、条件式（３），（４）のどちらか一方でも満足しない場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ８に移行する。
【００３９】
［ステップＳ７］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、軟調階調カーブへの特性変更を指示する。同様に、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、軟調階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎軟調階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、中間域の階調変化を弱めた特性である（図５参照）。このような階調変換の結果、白とび傾向のために視覚的に目立たなかった階調成分が中間階調寄りに移動する。また同時に、黒つぶれなどのために視覚的に目立たなかった階調成分も中間階調寄りに移動する。その結果、画面全体の階調表現が視覚的に滑らかかつ豊かになり、繊細な描写の美しい画像データが得られる。
◎軟調階調用色変換マトリクス・・軟調階調カーブによる色相変化を打ち消し、かつ彩度変化を補正するように、色差ＣｂＣｒの変換係数を定めたもの。なお具体的には、色差変換後の画像の主観評価などを試験的に繰り返して、自然な色合いの画像データが得られるように、変換係数を定めている。
【００４０】
［ステップＳ８］マイクロプロセッサ２７は、特性変更を指示しない。その結果、階調変換部２５は、標準階調カーブ（例えばγ補正カーブ）の設定をそのまま維持する。また、色差演算部２６は、標準階調用色変換マトリクスの設定をそのまま維持する。
以上説明したように、電子カメラ１１は、分割測光結果に適応して、階調変換特性と色変換特性とが適切に自動調整する。したがって、多様な撮影状況に対処して、常に良好な階調表現の画像データを得ることが可能となる。
【００４１】
《実施形態の効果》
以上説明した動作により、本実施形態では、条件式（１），（２）により画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。その結果、軟調コントラストを補正して美しい画像データを得ることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、条件式（３）により画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。その結果、硬調コントラストを補正して、繊細な描写の美しい画像データを得ることが可能となる。
さらに、本実施形態では、条件式（４）を満足しない場合、画面内に高輝度体が位置すると判断して、階調変換の特性変更を制止する。その結果、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、モノクロ撮影モードにおいて、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更する。その結果、鮮明な美しいモノクロ画像データを得ることが可能となる。
また、本実施形態では、階調変換の特性変更に合わせて、色変換の特性を自動的に調整する。その結果、階調変換の特性変更に係わらず、常に自然な色合いの画像データを得ることが可能になる。
【００４４】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、分割測光センサ１５を、撮像素子１３（撮像手段）と別個に設けているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、撮像素子１３を分割測光センサとして使用してもよい。
また、上述した実施形態では、図３に示した流れ図に沿って、階調カーブと色変換マトリクスを選択しているが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すようなテーブルを使用してもよい。この場合は、分割測光結果（または撮影モード）に基づいて、テーブル参照を行うことにより、適正な階調カーブおよび色変換マトリクスを迅速に選択することができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、最高輝度値、制御輝度値などを２つ以上組み合わせて、細かな条件判定を行っている。このような条件判定により、多様な被写体を細かく区別して、階調変換特性をより的確に変更することが可能になる。
しかしながら、このような条件判定に限定されるものではない。一般的には、分割測光結果に対応して階調変換特性を変更するものであればよい。例えば、分割測光結果から、『最高輝度値Ｂｖmax』、『最低輝度値Ｂｖmin』、『画面内の最大輝度差ｄＢｖ』、『制御輝度値Ｂｖampと分割領域の輝度値との輝度差』、『分割領域の輝度値』、『平均輝度差』の内の少なくとも一つのデータを得て、該データに対応して階調変換特性を変更してもよい。
【００４６】
また、分割測光結果から『画面内の輝度分布』または『画面上下の輝度差』を求め、そのデータに対応して、階調変換の特性を変更してもよい。これらのデータからは、被写体の配光状態（逆光／順光など）や、画面内に占める空の割合などを判別できるので、これらに適した階調変換特性を選択することが可能となる。
また、様々な撮影シーンでの実測データに照らして、分割測光結果を分類して撮影シーンを判別し、そのシーン判別に対応して階調変換特性を変更するようにしてもよい。このような動作により、撮影シーンに適した階調変換特性を選択することが可能となる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、最大輝度差ｄＢｖに基づいて画面内に高輝度体が存在するか否かを判定している。この方法は、撮像素子の階調表現域に最大輝度差ｄＢｖが収まるか否かを確実に判定できる優れた方法であるが、これに限定されるものではない。一般的には、最高輝度値Ｂｖmaxの値が画面内において突出しているか否かを判断し、突出している場合に高輝度体が存在していると判断して、階調変換の特性変更を制止すればよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、分割測光結果に対応付けて、画像データの階調変換特性を変更するので、撮影シーンの詳細な輝度情報に対応して、画像データの階調表現を確実に適正化することが可能になる。
【００４９】
また、分割測光結果から画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更するので、階調表現の豊かな美しい画像データを得ることが可能となる。また一方、分割測光結果から画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更するので、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の美しい画像データを得ることが可能となる。
【００５０】
また、この場合において列挙したデータは、いずれも分割測光結果から求められるデータであり、かつ、被写体の特徴を抽出したデータである。したがって、このようなデータの一つに対応して階調変換の特性変更を行うことにより、被写体の特徴を的確に反映した特性変更が可能となる。
【００５１】
さらに、（各分割領域の輝度値−制御輝度値Ｂｖamp）が所定範囲内にすべて収まるか否かを判定するので、撮像手段の露出設定に係わらず、軟調コントラストか否かを正確に判定することができる。さらに、この軟調コントラストの判定に対応して、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更するので、階調変化に富んだ画像データを得ることが可能となる。
【００５２】
また、階調情報を有しながらも白とび傾向の箇所が画面内に存在するか否かを正確に判定することができる。さらに、そのような箇所に対処して階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更するので、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の画像データを得ることが可能となる。
【００５３】
また、高輝度体が画面内に位置する場合に階調変換の特性変更を制止するので、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００５４】
また、モノクロ撮影モードの場合に、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更するので、鮮明なモノクロ画像データを得ることが可能となる。
【００５５】
また、階調変換の特性変更に合わせて、色変換の特性を自動的に調整することが可能になる。
【００５６】
さらに、階調変換の特性変更に起因して生じる色相変化をうち消して、正確な色相の画像データを得ることが可能となる。
【００５７】
また、階調変換の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正して、自然な色調の良好な画像データを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における電子カメラ１１の概略構成を示す図である。
【図２】電子カメラ１１の信号処理系を示すブロック図である。
【図３】マイクロプロセッサ２７が実行する動作設定ルーチンを示す図である。
【図４】階調カーブを示す図である。
【図５】階調カーブの傾き（階調変化の強弱）を示した図である。
【図６】階調カーブの選択用マトリクスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１２ａ ミラーボックス
１３ 撮像素子
１４ ファインダ光学系
１５ 分割測光センサ
２１ Ａ／Ｄ変換回路
２４ 黒レベル補正部
２５ 階調変換部
２６ 色差演算部
２７ マイクロプロセッサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、分割測光の結果に基づいて、画像データの階調変換特性を変更する電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラでは、撮像素子固有の階調特性を補正したり、モニタ装置側の非線形な階調表示特性に合わせる等の目的から、撮像した画像データに対してγ補正等の階調変換が実施されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の電子カメラでは、画面内に輝度差の大きな被写体が存在すると、撮像素子において黒潰れや白とびを生じやすく、微細な階調変化が不足して見えるという問題が生じやすかった。
また逆に、画面内の輝度差が極端に小さい場合には、画面全体のメリハリがなくなり、眠い画像に見えるという問題が生じやすかった。
【０００４】
そこで、本発明は、多様な被写体に合わせて画像データの階調表現を自動調整する電子カメラを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、実施形態（図１，図２）の符号を対応付けながら、課題を解決するための手段を説明する。なお、ここでの対応付けは、参考のためであり、本発明を限定するものではない。
【０００６】
本発明は、被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段（１３）と、撮像手段で生成される画像データを階調変換する階調変換手段（２５，２７）とを備えた電子カメラにおいて、被写体（界）を複数の領域に分割して測光する分割測光センサ（１５）を備え、階調変換手段は、分割測光センサの分割測光結果に応じて、階調変換の特性を変更することを特徴とする。
【０００７】
上記構成では、分割測光結果に対応付けて、画像データの階調変換特性を変更する。通常、この種の分割測光結果からは、画面内コントラストの強弱、画面内の輝度分布状態、逆光／順光の配光状態、非適正露出領域の面積などの豊富な被写体情報を得ることができる。したがって、本発明では、これらの豊富な被写体情報を活用するなどして、画像データの階調変換特性を細かく適正化することが可能となる。
【０００８】
また、階調変換手段（２５，２７）は、分割測光結果に基づいて画面内コントラストを判定する手段（２７）を有し、画面内コントラストが弱くて視覚的な階調変化に乏しいと判定した場合には、階調変換特性を『階調変化を強調する方向』に変更し、逆に、画面内コントラストが強すぎて視覚的な階調変化に乏しいと判定した場合には、階調変換特性を『階調変化を弱める方向』に変更することを特徴とする。
【０００９】
上記のような構成では、階調変換手段が、分割測光結果から画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。その結果、画像データの階調表現は起伏に富み、画像のディテールが一層明確に表現されるようになり、一段と美しい画像データが得られる。
一方、階調変換手段が、分割測光結果から画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。この場合、白レベル側もしくは黒レベル側にあって視覚的に見えづらかった微細な階調成分が、中間階調寄りに若干移動する。その結果、これらの見えづらかった階調成分がはっきり現れ、繊細な階調表現の美しい画像データが得られる。
【００１０】
また、階調変換手段（２５，２７）は、分割測光センサ（１５）による分割測光結果に基づいて、・最高輝度値Ｂｖmax、・最低輝度値Ｂｖmin、・最高輝度値と最低輝度値との輝度差ｄＢｖ、・撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖamp）と、分割領域の輝度値との輝度差、・画面内の輝度分布・画面上下の輝度差・シーン判別の内の少なくとも１つのデータを得て、得られたデータに応じて階調変換特性を変更することを特徴とする。
【００１１】
上記列挙したデータは、いずれも、分割測光結果から求められるデータであり、かつ被写体の特徴を分類する上で特に有効なデータである。したがって、このようなデータのいずれか一つを使用することにより、被写体の特徴を的確に反映した階調変換特性の変更動作が可能となる。
【００１２】
また、階調変換手段（２５，２７）は、撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖamp）と各分割領域の輝度値との輝度差が、所定範囲内に収まるか否かを判定し、所定範囲内に収まる場合は、画面全体が軟調コントラストであると判断して、階調変換の特性を『階調変化を強調する方向』に変更することを特徴とする。
【００１３】
通常、分割測光は、解放絞りの状態など、撮像時の露出条件とは異なる状態で行われる。また、マニュアル露出設定や露出補正などにより、撮像手段の露出設定が意図的にずらされる場合も多い。
そこで、上記構成では、各分割領域の輝度値を制御輝度値Ｂｖampの分だけ相対的にずらし、この相対的な輝度差が所定範囲内に収まるか否かを判定することにより、軟調コントラストの判定を行う。
このような軟調コントラストの判定に対して、上記構成では、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。したがって、中間域の階調変化が適切に強調され、階調変化に富んだ鮮明な美しい画像データが得られる。
【００１４】
また、階調変換手段（２５，２７）は、『最高輝度値Ｂｖmaxが撮像手段の露出設定において飽和せず』かつ『最高輝度値Ｂｖmaxと制御輝度値Ｂｖampとの輝度差が第１閾値を上回る』の条件を満足するか否かを判定し、条件を満足する場合、階調情報を有する画像の一部が白とび傾向にあると判断して、階調変換の特性を『階調変化を弱める方向』に変更することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成では、次の２つの条件判定を行う。
▲１▼最高輝度値Ｂｖmaxが撮像手段の露出設定において飽和しない
▲２▼最高輝度値Ｂｖmaxと制御輝度値Ｂｖampとの輝度差が第１閾値を上回る
これらの条件▲１▼▲２▼を満足している場合、画像の一部は、階調情報を有しながらも、白とび傾向にあると判定できる。
このような判定に対して、上記構成では、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。このとき、白とび傾向にあって視覚的に見えづらかった微細な階調成分は中間階調寄りに若干移動する。その結果、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の美しい画像データが得られる。
【００１６】
また、階調変換手段（２５，２７）は、最高輝度値Ｂｖmaxと最低輝度値Ｂｖminとの輝度差ｄＢｖが第２閾値を上回るか否かを判定し、第２閾値を上回る場合には、高輝度体（太陽、照明具、ハイライトなど）が画面内に位置すると判断して、階調変換の特性変更を制止することを特徴とする。
【００１７】
一般に、高輝度体が画面内に位置する場合に、高コントラストであると単純に判断して階調変化を弱めてしまうと、主要被写体の階調表現を大きく損なってしまう。
そこで、上記構成では、輝度差ｄＢｖが第２閾値を上回るほど大きい場合に、階調変換の特性変更を制止する。その結果、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００１８】
また、階調変換手段（２５，２７）は、モノクロ撮影モードの場合、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更して微細な階調変化を鮮明化することを特徴とする。
【００１９】
一般的な傾向として、モノクロ撮影では、微細な階調変化をなるべく鮮明に描写することが好まれる。そこで、上記構成では、モノクロ撮影モードの場合に、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更する。その結果、色変化の無い分だけ暗く平坦な表現だった箇所が浮き上がり、濃淡（微細な階調変化）の鮮明な美しいモノクロ画像データを得ることが可能になる。
【００２０】
また、前記画像データの色変換を行う色変換手段を、さらに備え、前記色変換手段は、前記階調変換手段による階調変換の特性変更に対応して、色変換特性を変更することを特徴とする。
【００２１】
上記構成では、階調変換の特性変更に伴って、色変換の特性を自動調整することが可能になる。
【００２２】
また、色変換手段（２６，２７）は、階調変換手段（２５，２７）の特性変更に起因する画像データの色相変化をうち消す方向に色変換特性を変更することを特徴とする。
【００２３】
理想的には、階調変換の特性変更によって色相は変化しない。しかしながら、表示モニタの色温度設定などによっては、階調変換の特性変更に起因して、わずかな色相ずれを生じることが予想される。
このような状況を想定して、上記構成では、階調変換の特性変更に起因して生じる色相変化をうち消す方向に、色変換特性を変更する。その結果、色相ずれを補正して、正確な色相の画像データを得ることが可能となる。
【００２４】
また、色変換手段（２６，２７）は、階調変換手段（２５，２７）の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正する方向に、色変換特性を変更する。
【００２５】
階調変換の特性変更に起因して、画像データの色が薄くなったり、濃くなったりすることが予想される。
このような状況を想定して、上記構成では、階調変換の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正する方向に色変換特性（特に彩度）を変更する。その結果、画像データの色の濃さが極端に変化することがなくなり、自然な色調の画像データを得ることが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態は、請求項１〜１０に記載の発明に対応する実施形態である。
【００２７】
《実施形態の構成》
図１は、本実施形態における電子カメラ１１の概略構成を示す図である。
図１に示すように、電子カメラ１１には、撮影レンズ１２が装着される。この撮影レンズ１２の像空間側には、ミラーボックス１２ａを介して撮像素子１３が配置される。このミラーボックス１２ａの反射方向には、ファインダ光学系１４が配置される。このファインダ光学系１４の一部には、分割測光センサ１５が設けられる。ここでの分割測光センサ１５は、ＲＧＢにそれぞれ感度を有する複数の光電変換素子をマトリクス状に配列した測光素子から構成され、被写界を複数の領域に分割して測光する。
【００２８】
図２は、電子カメラ１１の信号処理系を示すブロック図である。
図２において、撮像素子１３で撮像された画像データは、Ａ／Ｄ変換回路２１で直線量子化され、ＲＧＢ各色１２ｂｉｔの画像データにデジタル変換される。このデジタル変換された画像データは、クランプ処理を行うクランプ処理部２２、ホワイトバランス調整を行うホワイトバランス調整部２３、黒レベル補正を行う黒レベル補正部２４を順番に介して処理された後、階調変換部２５および色差演算部２６に入力される。
【００２９】
この階調変換部２５では、ＲＧＢ各色１２ｂｉｔの画像データに対して階調変換を実行し、ＲＧＢ各色８ｂｉｔの画像データを出力する。
この色差演算部２６では、このＲＧＢ各色８ｂｉｔの画像データに色変換マトリクスを乗じて、輝度Ｙ，色差Ｃｂ，Ｃｒに変換する。
このように処理された輝度色差データＹＣｂＣｒは、ＪＰＥＧ圧縮などの画像圧縮処理を経た後、メモリカード等に記録される。
一方、電子カメラ１１内には、システムコントロール用のマイクロプロセッサ２７が設けられる。このマイクロプロセッサ２７は、画像データの信号処理に先行して、階調変換部２５および色差演算部２６の動作設定を実行する。
【００３０】
《実施形態の動作》
図３は、マイクロプロセッサ２７によって実行される、階調変換部２５および色差演算部２６の動作設定ルーチンを説明する図である。
図４は、マイクロプロセッサ２７によって設定される４種類の階調カーブを示す図である。なお、これらの階調カーブは、それぞれテーブルデータなどの形式で、階調変換部２５内に予め記憶されている。
図５は、３種類の階調カーブの傾き（階調変化に相当する）を、標準階調カーブの傾きと比較して示した図である。
以下、これらの図３に示す動作ステップに沿って、本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
［ステップＳ１］まず、マイクロプロセッサ２７は、電子カメラ１１がモノクロ撮影モードに設定されているか否かを判断する。ここで、モノクロ撮影モードに設定されていた場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ２に移行する。一方、モノクロ撮影モードに設定されていなかった場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ３に移行する。
【００３２】
［ステップＳ２］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、モノクロ階調カーブへの特性変更を指示する。また、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、モノクロ階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎モノクロ階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、黒側から中間域にかけての階調を持ち上げて画像を明るくする特性である（図４参照）。このような階調変換の結果、画像全体が視覚的に明るくなる。その結果、陰影部などに埋もれがちな被写体の色調の違いが微妙な濃淡（階調差）として鮮明に表現されるようになり、美しいモノクロ画像データを得ることが可能となる。
◎モノクロ階調用色変換マトリクス・・ここでは、カラー画像の色調や色の濃さが、輝度Ｙの濃淡として美しく変換されるように、輝度Ｙの変換係数を主観的に調整したものを使用する。
【００３３】
［ステップＳ３］マイクロプロセッサ２７は、処理対象である画像データの撮像時における、分割測光結果を分割測光センサ１５から取得する。
【００３４】
［ステップＳ４］マイクロプロセッサ２７は、次の条件式（１），（２）を満足するか否かの判定を行う。
｜最高輝度値Ｂｖmax−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｈ１ ・・（１）
｜最低輝度値Ｂｖmin−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｈ２ ・・（２）
なお、上式において、制御輝度値Ｂｖampは電子カメラ１１の露出設定の基準にした輝度値である。例えば、ＡＥ撮影では、マルチパターン測光用の算出条件などに従って、分割測光結果から制御輝度値Ｂｖampが算出される。また、最高輝度値Ｂｖmaxは各分割領域の輝度値中の最大値に相当する。最低輝度値Ｂｖminは各分割領域の輝度値中の最小値に相当する。さらに、Ｈ１，Ｈ２は、軟調コントラストか否かを判別するための上限下限を定める境界値であり、例えばＢｖ０．５程度の値に設定される。
【００３５】
以上のような条件式（１），（２）を両方とも満足する場合、（各分割領域の輝度値−制御輝度値Ｂｖamp）が所定範囲内（−Ｈ２〜Ｈ１）にすべて収まるので、軟調コントラストであると判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ５に移行する。
一方、条件式（１），（２）のどちらか一方でも満足しない場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ６に移行する。
【００３６】
［ステップＳ５］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、硬調階調カーブへの特性変更を指示する。同様に、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、硬調階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎硬調階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、中間域の階調変化を大幅に強調した特性である（図５参照）。このような階調変換の結果、中間域に集中して目立たなかった階調変化が拡大され、階調変化に富んだ鮮明な美しい画像データが得られる。
◎硬調階調用色変換マトリクス・・硬調階調カーブによる色相変化を打ち消し、かつ彩度変化を補正するように、色差ＣｂＣｒの変換係数を定めたもの。なお具体的には、色差変換後の画像の主観評価などを試験的に繰り返して、自然な色合いの画像データが得られるように、変換係数を定めている。
【００３７】
［ステップＳ６］マイクロプロセッサ２７は、次の条件式（３），（４）を満足するか否かの判定を行う。
Ｌ１≦｜最高輝度値Ｂｖmax−制御輝度値Ｂｖamp｜≦Ｌ２ ・・（３）
｜最高輝度値Ｂｖmax−最低輝度値Ｂｖmin｜≦Ｌ３ ・・（４）
なお、上式において、Ｌ１は、制御輝度値Ｂｖampを基準に露出設定された電子カメラ１１において、最高輝度値Ｂｖが白とび傾向となるか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ２程度の値に設定される。また、Ｌ２は、制御輝度値Ｂｖampで露出設定された電子カメラ１１において、最高輝度値Ｂｖが飽和するか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ３程度の値に設定される。さらに、Ｌ３は、画面内に太陽などの高輝度体が位置するか否かを判定するための閾値であり、例えば、Ｂｖ５程度の値に設定される。
【００３８】
以上のような条件式（３），（４）を両方とも満足している場合、階調情報を有する画像の一部が白とび傾向にあり、かつ画面内に太陽などの高輝度物体は存在しないと判断できる。この場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ７に移行する。
一方、条件式（３），（４）のどちらか一方でも満足しない場合、マイクロプロセッサ２７は動作をステップＳ８に移行する。
【００３９】
［ステップＳ７］マイクロプロセッサ２７は、階調変換部２５に対して、軟調階調カーブへの特性変更を指示する。同様に、マイクロプロセッサ２７は、色差演算部２６に対して、軟調階調用色変換マトリクスへの特性変更を指示する。このような指示後、マイクロプロセッサ２７は、動作設定ルーチンを終了する。
なお、ここで指示される両特性は、次のような特徴を有する。
◎軟調階調カーブ・・標準階調カーブに比べて、中間域の階調変化を弱めた特性である（図５参照）。このような階調変換の結果、白とび傾向のために視覚的に目立たなかった階調成分が中間階調寄りに移動する。また同時に、黒つぶれなどのために視覚的に目立たなかった階調成分も中間階調寄りに移動する。その結果、画面全体の階調表現が視覚的に滑らかかつ豊かになり、繊細な描写の美しい画像データが得られる。
◎軟調階調用色変換マトリクス・・軟調階調カーブによる色相変化を打ち消し、かつ彩度変化を補正するように、色差ＣｂＣｒの変換係数を定めたもの。なお具体的には、色差変換後の画像の主観評価などを試験的に繰り返して、自然な色合いの画像データが得られるように、変換係数を定めている。
【００４０】
［ステップＳ８］マイクロプロセッサ２７は、特性変更を指示しない。その結果、階調変換部２５は、標準階調カーブ（例えばγ補正カーブ）の設定をそのまま維持する。また、色差演算部２６は、標準階調用色変換マトリクスの設定をそのまま維持する。
以上説明したように、電子カメラ１１は、分割測光結果に適応して、階調変換特性と色変換特性とが適切に自動調整する。したがって、多様な撮影状況に対処して、常に良好な階調表現の画像データを得ることが可能となる。
【００４１】
《実施形態の効果》
以上説明した動作により、本実施形態では、条件式（１），（２）により画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更する。その結果、軟調コントラストを補正して美しい画像データを得ることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、条件式（３）により画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更する。その結果、硬調コントラストを補正して、繊細な描写の美しい画像データを得ることが可能となる。
さらに、本実施形態では、条件式（４）を満足しない場合、画面内に高輝度体が位置すると判断して、階調変換の特性変更を制止する。その結果、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、モノクロ撮影モードにおいて、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更する。その結果、鮮明な美しいモノクロ画像データを得ることが可能となる。
また、本実施形態では、階調変換の特性変更に合わせて、色変換の特性を自動的に調整する。その結果、階調変換の特性変更に係わらず、常に自然な色合いの画像データを得ることが可能になる。
【００４４】
《実施形態の補足事項》
なお、上述した実施形態では、分割測光センサ１５を、撮像素子１３（撮像手段）と別個に設けているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、撮像素子１３を分割測光センサとして使用してもよい。
また、上述した実施形態では、図３に示した流れ図に沿って、階調カーブと色変換マトリクスを選択しているが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示すようなテーブルを使用してもよい。この場合は、分割測光結果（または撮影モード）に基づいて、テーブル参照を行うことにより、適正な階調カーブおよび色変換マトリクスを迅速に選択することができる。
【００４５】
なお、上述した実施形態では、最高輝度値、制御輝度値などを２つ以上組み合わせて、細かな条件判定を行っている。このような条件判定により、多様な被写体を細かく区別して、階調変換特性をより的確に変更することが可能になる。
しかしながら、このような条件判定に限定されるものではない。一般的には、分割測光結果に対応して階調変換特性を変更するものであればよい。例えば、分割測光結果から、『最高輝度値Ｂｖmax』、『最低輝度値Ｂｖmin』、『画面内の最大輝度差ｄＢｖ』、『制御輝度値Ｂｖampと分割領域の輝度値との輝度差』、『分割領域の輝度値』、『平均輝度差』の内の少なくとも一つのデータを得て、該データに対応して階調変換特性を変更してもよい。
【００４６】
また、分割測光結果から『画面内の輝度分布』または『画面上下の輝度差』を求め、そのデータに対応して、階調変換の特性を変更してもよい。これらのデータからは、被写体の配光状態（逆光／順光など）や、画面内に占める空の割合などを判別できるので、これらに適した階調変換特性を選択することが可能となる。
また、様々な撮影シーンでの実測データに照らして、分割測光結果を分類して撮影シーンを判別し、そのシーン判別に対応して階調変換特性を変更するようにしてもよい。このような動作により、撮影シーンに適した階調変換特性を選択することが可能となる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、最大輝度差ｄＢｖに基づいて画面内に高輝度体が存在するか否かを判定している。この方法は、撮像素子の階調表現域に最大輝度差ｄＢｖが収まるか否かを確実に判定できる優れた方法であるが、これに限定されるものではない。一般的には、最高輝度値Ｂｖmaxの値が画面内において突出しているか否かを判断し、突出している場合に高輝度体が存在していると判断して、階調変換の特性変更を制止すればよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、分割測光結果に対応付けて、画像データの階調変換特性を変更するので、撮影シーンの詳細な輝度情報に対応して、画像データの階調表現を確実に適正化することが可能になる。
【００４９】
また、分割測光結果から画面内コントラストが弱いと判定すると、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更するので、階調表現の豊かな美しい画像データを得ることが可能となる。また一方、分割測光結果から画面内コントラストが強いと判定すると、階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更するので、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の美しい画像データを得ることが可能となる。
【００５０】
また、この場合において列挙したデータは、いずれも分割測光結果から求められるデータであり、かつ、被写体の特徴を抽出したデータである。したがって、このようなデータの一つに対応して階調変換の特性変更を行うことにより、被写体の特徴を的確に反映した特性変更が可能となる。
【００５１】
さらに、（各分割領域の輝度値−制御輝度値Ｂｖamp）が所定範囲内にすべて収まるか否かを判定するので、撮像手段の露出設定に係わらず、軟調コントラストか否かを正確に判定することができる。さらに、この軟調コントラストの判定に対応して、階調変化を強調する方向に階調変換特性を変更するので、階調変化に富んだ画像データを得ることが可能となる。
【００５２】
また、階調情報を有しながらも白とび傾向の箇所が画面内に存在するか否かを正確に判定することができる。さらに、そのような箇所に対処して階調変化を弱める方向に階調変換特性を変更するので、画面全体の階調表現が視覚的に豊かになり、繊細な描写の画像データを得ることが可能となる。
【００５３】
また、高輝度体が画面内に位置する場合に階調変換の特性変更を制止するので、主要被写体の階調表現が損なわれるなどの不具合を確実に回避することが可能となる。
【００５４】
また、モノクロ撮影モードの場合に、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更するので、鮮明なモノクロ画像データを得ることが可能となる。
【００５５】
また、階調変換の特性変更に合わせて、色変換の特性を自動的に調整することが可能になる。
【００５６】
さらに、階調変換の特性変更に起因して生じる色相変化をうち消して、正確な色相の画像データを得ることが可能となる。
【００５７】
また、階調変換の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正して、自然な色調の良好な画像データを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における電子カメラ１１の概略構成を示す図である。
【図２】電子カメラ１１の信号処理系を示すブロック図である。
【図３】マイクロプロセッサ２７が実行する動作設定ルーチンを示す図である。
【図４】階調カーブを示す図である。
【図５】階調カーブの傾き（階調変化の強弱）を示した図である。
【図６】階調カーブの選択用マトリクスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 電子カメラ
１２ 撮影レンズ
１２ａ ミラーボックス
１３ 撮像素子
１４ ファインダ光学系
１５ 分割測光センサ
２１ Ａ／Ｄ変換回路
２４ 黒レベル補正部
２５ 階調変換部
２６ 色差演算部
２７ マイクロプロセッサ
Claims (7)
- 被写体を撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段で生成される画像データを階調変換する階調変換手段とを備えた電子カメラにおいて、
前記被写体（界）を複数の領域に分割して測光する分割測光センサを備え、
前記階調変換手段は、前記分割測光センサの分割測光結果に基づいて画面内コントラストを判定する手段を有するとともに、前記撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖ amp ）と各分割領域の輝度値との輝度差が所定範囲内に収まる場合に画面全体が軟調コントラストであると判断して、前記階調変換特性を『階調変化を強調する方向』に変更し、『最高輝度値Ｂｖ max が前記撮像手段の露出設定において飽和せず』かつ『最高輝度値Ｂｖ max と制御輝度値Ｂｖ amp との輝度差が第１閾値を上回る』の条件を満足する場合に、階調情報を有する画像の一部が白とび傾向にあると判断して、階調変換の特性を『階調変化を弱める方向』に変更する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記階調変換手段は、
最高輝度値Ｂｖ max と最低輝度値Ｂｖ min との輝度差ｄＢｖが第２閾値を上回るか否かを判定し、第２閾値を上回る場合には、高輝度体が画面内に位置すると判断して、階調変換の特性変更を制止する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記階調変換手段は、
前記分割測光センサによる分割測光結果に基づいて、
・最高輝度値Ｂｖmax、
・最低輝度値Ｂｖmin、
・最高輝度値と最低輝度値との輝度差ｄＢｖ、
・前記撮像手段の露出設定の基準とする輝度値（制御輝度値Ｂｖamp）と、分割領域の輝度値との輝度差、
・画面内の輝度分布
・画面上下の輝度差
・シーン判別
の内の少なくとも１つのデータを得て、該データに対応して階調変換特性を変更する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記階調変換手段は、
モノクロ撮影モードの場合に、階調変換の特性を『画像を明るくする方向』に変更して、微細な階調変化を鮮明化する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記画像データの色変換を行う色変換手段を、さらに備え、
前記色変換手段は、前記階調変換手段による階調変換の特性変更に対応して、色変換特性を変更する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項５に記載の電子カメラにおいて、
前記色変換手段は、
前記階調変換手段の特性変更に起因する画像データの色相変化をうち消す方向に、色変換特性を変更する
ことを特徴とする電子カメラ。 - 請求項５または請求項６に記載の電子カメラにおいて、
前記色変換手段は、
前記階調変換手段の特性変更に起因する画像データの色調変化を補正する方向に、色変換特性を変更する
ことを特徴とする電子カメラ。
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