JP4404718B2 - 画像処理装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理装置及び撮像装置に関し、特に、ダイナミックレンジを変更することができる画像処理装置及び撮像装置に関する。

近年、デジタルカメラに搭載されたＣＣＤ（電荷結合素子）、ＣＭＯＳイメージ・センサ等の撮像素子のダイナミックレンジが格段に向上してきている。

しかしながら、例えば、撮影条件により太陽光の反射部分等のような極端に明るい部分が被写体に含まれていると、広ダイナミックレンジで撮影したとしても、従来のデジタルカメラではその極端に明るい部分を基準として全体の階調を表現するため、高階調表現が必要とされる部分において階調性が低下し、画質劣化が生じてしまう、といった問題が発生する。

広ダイナミックレンジ撮像記録された画像を表示装置やプリンタなどに出力して再現する画像再生装置として、画像を観察する者の視線が注目した部分を自動検出、または観察者自身がタッチパネルから画面内の任意の部分を指定できるように構成し、まず初めに従来のダイナミックレンジ再生を行い、画面内から視線検出された部分或はタッチパネルで指定された部分について、階調変換曲線を変更するなどによってダイナミックレンジを変更し、白飛び部分や黒飛び部分を適切に再生する画像再生装置が従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１３６４９２号公報

しかしながら、上述した従来の画像再生装置では、白飛び部分や黒潰れ部分など、視線検出された一部分或はタッチパネルで指定された一部分に基づいてダイナミックレンジを変更するため、その部分だけは好適な階調表現（ダイナミックレンジ）を実現できるが、画像全体としては好適な階調表現を実現することはできない。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、簡易に好適なダイナミックレンジを決定することができる画像処理装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の画像処理装置は、入力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記入力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、前記入力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段と、を含む。

すなわち、請求項１の画像処理装置は、入力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段を備え、該表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び該第１の位置とは別の第２の位置が位置指定手段で指定される。ダイナミックレンジ決定手段は、該指定された複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて上記入力された画像信号のダイナミックレンジを決定する。複数指定される第１の位置としては、例えば、高階調表現が不要な極端に明るい部分や極端に暗い部分を除き、操作者が画像内で最も暗いと判断した部分、最も明るいと判断した部分の２カ所とすることができる。この２カ所の画像信号に基づいて好適なダイナミックレンジを決定することができる。また、３つ以上の位置が指定された場合には、指定された位置における画像信号から最も明るい部分の画像信号、最も暗い部分の画像信号を抽出してダイナミックレンジを決定することができる。変更手段は、上記入力された画像信号のダイナミックレンジを上記決定されたダイナミックレンジに変更する。

これにより、簡易に好適なダイナミックレンジを決定することができ、好適な階調表現の画像を得ることができる。

また、上記画像処理装置には、上記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、上記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、上記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、上記所定の範囲内の画像信号を上記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段とが設けられている。

これにより、操作者にとってより好適な階調特性で画像信号を変換することができ、好適な階調表現の画像を得ることができる。

また、請求項２の画像処理装置は、入力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記入力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、前記入力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲以外の画像信号を変換するための第１の階調特性を指定する第１の階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲内の画像信号を変換するための第２の階調特性を指定する第２の階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を前記第１の階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記第２の階調特性に応じて変換する変換する変換手段と、を含む。

また、請求項３に記載のように、請求項１または請求項２の画像処理装置において、前記第２の位置を、主要被写体の位置としてもよい。
例えば、主被写体部の位置を指定し、ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、該指定された位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号について、階調特性を指定することができる。これにより、指定された位置の階調特性を重視した画像信号の変換を行うことができ、操作者にとって、より好ましい画像を得ることができる。

また、請求項４の撮像装置は、被写体からの光を受光し、受光した光量に応じて画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段と、前記変換された画像信号を記録する記録手段と、を含む。

すなわち、請求項４の撮像装置は、被写体からの光を受光し、受光した光量に応じて画像信号を出力する撮像素子を備え、表示手段は、撮像素子から出力された画像信号に応じて画像を表示する。そして該表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び該第１の位置とは別の第２の位置が位置指定手段で指定される。ダイナミックレンジ決定手段は、該指定された複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて画像信号のダイナミックレンジを決定する。変更手段は、上記入力された画像信号のダイナミックレンジを上記決定されたダイナミックレンジに変更する。

これにより、簡易に好適なダイナミックレンジを決定することができ、好適な階調表現の画像を得ることができる。

また、上記撮像装置には、上記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、上記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、上記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、上記所定の範囲内の画像信号を上記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段とが設けられている。

これにより、操作者にとってより好適な階調特性で画像信号を変換することができ、好適な階調表現の画像を得ることができる。

また、請求項５の撮像装置は、被写体からの光を受光し、受光した光量に応じて画像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子から出力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲以外の画像信号を変換するための第１の階調特性を指定する第１の階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲内の画像信号を変換するための第２の階調特性を指定する第２の階調特性指定手段と、前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を前記第１の階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記第２の階調特性に応じて変換する変換する変換手段と、前記変換された画像信号を記録する記録手段と、を含む。

また、請求項６に記載のように、請求項４または請求項５の撮像装置において、前記第２の位置を、主要被写体の位置としてもよい。
例えば、主被写体部の位置を指定し、ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、該指定された位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号について、階調特性を指定することができるため、指定された主要被写体の位置の階調特性を重視した画像信号の変換を行うことができ、操作者にとって、より好ましい画像を得ることができる。

以上説明したように本発明の画像処理装置及び撮像装置によれば、簡易に好適なダイナミックレンジを決定することができる、という優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ１０の外観上の構成を説明する。

図１（Ａ）に示されるように、デジタルカメラ１０の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ１４と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ１６と、電源スイッチ１８とが備えられている。また、図示は省略するが、デジタルカメラ１０の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズボタン（所謂シャッター）が備えられている。

デジタルカメラ１０では、レリーズボタンを半押し状態にすることによりＡＥ（Automatic Exposure、自動露出）機能が働いて露出状態（シャッタースピード、絞りの状態）が設定された後、ＡＦ（Auto Focus、自動合焦）機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光（撮影）が行われる。

図１（Ｂ）に示されるように、デジタルカメラ１０の背面には、前述のファインダ１６の接眼部と、タッチパネル機能付ＬＣＤ１２（以下、ＬＣＤ１２と略称する）と、が備えられている。ＬＣＤ１２には、デジタルカメラ１０に取り込まれた（具体的にはレンズ１４を透過し後述するＣＤＤ２８で受光されて出力された）画像信号を動画像的に連続表示するスルー画像表示、後述する記録メディアＩ／Ｆ４０に接続された外部メモリに記録されている画像の表示、その他各種メニュー画面やメッセージなどが表示される。また、 タッチパネル用のペン型入力棒７０や操作者の指先等によって接触指示されることにより各種情報が指示入力される。

更に、デジタルカメラ１０の背面には、撮影を行うモードである撮影モードを選択するためのメニュー画面を表示するためのメニュースイッチＳ１や、主被写体部の明るさを微調整するための調整画面を表示するためのメニュースイッチＳ２が備えられている。

図２は、デジタルカメラ１０の電気系の主要構成を示した図である。

図示されるように、デジタルカメラ１０には、デジタルカメラ１０の動作全体を制御するＣＰＵ２０と、ＣＰＵ２０のワークメモリとして使用されるメモリ２２と、レンズ１４を通過した被写体像を示す入射光に基づいて、被写体を撮像して被写体像を示すＲ、Ｇ、Ｂ３色のアナログ画像信号を出力する撮像素子としてのＣＣＤ２８と、ＣＣＤ２８から出力された画像信号に対して画像処理を施すＣＣＤ画像処理部３０と、ＣＣＤ画像処理部３０から出力された画像信号をデジタルカメラ１０に対して着脱可能な記録メディアに記録するための記録メディアＩ／Ｆ４０とが設けられている。

なお、ＣＰＵ２０は、不図示の不揮発性メモリに記録されたプログラムにより各種処理を実行する。ＣＣＤ画像処理部３０は、ＣＰＵ２０の制御に従って動作する。

また、このデジタルカメラ１０では、予め定められたダイナミックレンジで撮影することもできるし、操作者が、ＬＣＤ１２に表示された被写体の画像から複数の位置を指定することにより、画像信号のダイナミックレンジを決定したり被写体の画像が所望の明るさとなるように調整して撮影することもできる。操作者は、撮影動作を開始する前に、いずれの方法で撮影するかを設定することができる。この設定に応じてＣＰＵ２０で実行されるプログラムが切替えられ、操作者は所望の撮影方法で撮影することができる。

ＣＣＤ画像処理部３０では、ダイナミックレンジ決定・Ａ／Ｄ変換部３１によりダイナミックレンジが決定され、ＣＣＤ２８から入力されたアナログ画像信号がデジタル変換されると共にそのダイナミックレンジが変更される。その後、画像信号はオフセット補正部３２でオフセット処理された後、ゲイン補正部３３で増幅処理され、γ補正部３４においてγ補正処理が施され、ＲＧＢ補間処理３５においてＲＧＢ補間処理が施される。更に、ＲＧＢ―ＹＣ変換部３６において、輝度（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換される所定のデジタル信号処理が行われ、輪郭補正色差補正部３７において、輪郭補正及び色差補正が施され、更に、ＹＣ―ＲＧＢ変換部３８においてＲＧＢ信号に変換される。このように画像処理された画像信号は、記録メディアＩ／Ｆ４０に出力されて記録メディアＩ／Ｆ４０に接続された外部メモリに格納されたり、ＬＣＤ１２に出力されて表示される。

なお、図示は省略するが、デジタルカメラ１０には、ＣＣＤ２８を駆動するためのＣＣＤ駆動部と、レンズ１４や不図示の絞り等を駆動するためのモータ駆動部などを含むカメラ制御部が設けられている。カメラ制御部は、ＣＰＵ２０からの制御信号を受けて駆動する。

図３及び図４に示されるフローチャートは、操作者がＬＣＤ１２に表示された被写体の画像から複数の位置を指定することにより、ダイナミックレンジを決定したり被写体の画像が所望の明るさとなるように調整して撮影するときの撮影処理ルーチンを示したフローチャートである。

まず、操作者が電源スイッチ１８をオンにして、ＬＣＤ１２に被写体のスルー画像（以下、単に画像と呼称）が表示された状態で、本処理ルーチンが開始される。ステップ１００において、操作者によりＬＣＤ１２に表示された画像内の位置が複数指定されたか否か（位置情報が入力されたか否か）を判断する。なお、ここでは画像内の位置をペン型入力棒７０あるいは操作者の指先で３カ所接触指定することができる。１番目及び２番目に指定された位置は、被写体の画像内における最暗部及び最明部を示す位置として扱われ、３番目に指定された位置は、主被写体部の位置を示す位置として扱われる。図５は、ＬＣＤ１２で指定された位置の例を示した図であり、最暗部をＡ、主被写体部をＢ、最明部をＣとしている。

ステップ１００で、操作者によりＬＣＤ１２に表示された画像内の位置が３カ所指定されたと判断した場合には、ステップ１０２で、該指定された位置の情報をメモリ２２に格納する。

ステップ１０４では、最暗部Ａまたは最明部Ｂを示す２カ所の位置情報をＣＣＤ画像処理部３０に出力して、ＣＣＤ画像処理部３０にＣＣＤ２８で取得された画像信号のダイナミックレンジを決定させる指示を出力する。ＣＣＤ画像処理部３０のダイナミックレンジ決定・Ａ／Ｄ変換部３１は、入力された２つの位置情報から、該位置における入力光量（ここでは、ＣＣＤ２８から出力されたアナログ画像信号）を取込み、該２つの画像信号のうち値の小さい方を最暗部Ａ、値の大きい方を最明部Ｃとしてダイナミックレンジを決定する。

図６（Ａ）に示されるように、例えば、２つの位置におけるアナログ画像信号が、Ａ３及びＣ３であった場合には、Ａ３とＣ３とからダイナミックレンジＤ３（Ｄ３＝｜Ａ３−Ｃ３｜）が決定される。ダイナミックレンジを決定した後、アナログ画像信号は該決定したダイナミックレンジとなるように変更され、デジタル変換される。具体的には、被写体の画像において、Ａ３よりも暗い部分が存在した場合には、該暗い部分の画像信号は全てＡ３の画像信号の値と等しくなるように変更され、Ｃ３よりも明るい部分が存在した場合には、該明るい部分の画像信号は全てＣ３の画像信号の値と等しくなるように変更されて、デジタル変換される。ここでは、アナログ画像信号Ａ３及びＡ３より暗い部分のアナログ画像信号はアナログ画像信号Ａ３に対応するデジタル画像信号Ａ３’に変換され、アナログ画像信号Ｃ３及びＣ３より明るいアナログ画像信号はアナログ画像信号Ｃ３に対応するデジタル画像信号Ｃ３’に変換される。

デジタル変換された画像信号は、その後、オフセット補正部３２で、オフセット補正され、オフセット補正されたデジタル画像信号は、ゲイン補正部３３でゲイン補正される。なお、以下では、オフセット補正及びゲイン補正して得られたデジタル画像信号には、「’’」の記号を付加する。例えば、デジタル画像信号Ａ３’をオフセット補正及びゲイン補正して得られたデジタル画像信号をＡ３’’と表す。

図６（Ａ）のＡ１及びＣ１や、Ａ２及びＣ２は、他の指定例を示している。指定位置におけるアナログ画像信号がどのような値であっても、上記と同様にダイナミックレンジが決定される。以下、最暗部Ａ及び最明部Ｃの画像信号がＡ３及びＣ３の場合について説明する。

ステップ１０６では、メニュースイッチＳ１が押下されたか否かを判断する。メニュースイッチＳ１が押下されたと判断した場合には、ステップ１０８で、撮影モードを指定するためのメニュー画面をＬＣＤ１２に表示する。

ここでは、例えば、図７に示されるように、第１〜第４のいずれかの撮影モードを指定するためのメニュー画面をＬＣＤ１２に表示する。第１〜第４の撮影モードは、図６（Ｂ）に示されるように、各々異なるγ曲線（γ１〜γ４）が対応している。γ曲線は本発明の階調特性に相当する。

なお、撮影モードの各々に対応するγ曲線は、ダイナミックレンジに応じて異なる。従って、同一の撮影モードであっても、ダイナミックレンジが異なれば、対応するγ曲線も異なる。本実施の形態では、各撮影モード毎にダイナミックレンジとγ曲線の情報とが対応付けられて所定のメモリに記憶されている。操作者がメニュー画面で撮影モードを指定すると、該メモリから該指定した撮影モード及び上記決定したダイナミックレンジに対応するγ曲線の情報が読み出され、読み出された情報が示すγ曲線がＣＣＤ画像処理部３０でのγ補正処理に用いられることとなる。なお、デジタルカメラ１０に初期設定されている撮影モードは、第１モードである。従って、ステップ１０６で操作者によりメニュースイッチＳ１が押下されず撮影モードが変更されなかった場合には、初期設定されている第１モード及び上記決定されたダイナミックレンジに対応したγ曲線によりγ補正処理が行われる。

図６（Ｂ）において、例えば、上記で変更されたダイナミックレンジにおける、オフセット補正されゲイン補正された主被写体部Ｂのデジタル画像信号Ｂ３’’（入力デジタル値Ｂ３’’）に対して、γ１〜γ４のγ曲線のいずれかでγ補正処理を行うと、該γ曲線に応じてgm1_QL〜gm4_QLのいずれかの出力デジタル値（ＱＬ値）に変換される。

ステップ１１０では、操作者により撮影モード（γ曲線）が指定されたか否かを判断する。ここで指定されない場合には、ステップ１０８に戻る。撮影モード（γ曲線）が選択されたと判断した場合には、ステップ１１２で、その指定結果をγ補正処理実行指示と共にＣＣＤ画像処理部３０に出力する。指定結果及びγ補正処理実行指示が入力されたＣＣＤ画像処理部３０では、γ補正部３４により操作者により指定されたγ曲線を用いてγ補正処理を行う。

ステップ１１４では、操作者が指定した（あるいは初期設定の）γ曲線によるγ補正が反映された被写体の画像をＬＣＤ１２に表示する。ここで、操作者が表示された画像の明るさに満足しなかった場合には、ステップ１０６で再度メニュースイッチＳ１を押下して、ステップ１０８〜１１４の処理を繰り返して、他の撮影モード（γ曲線）に変更することができる。

一方、ステップ１０６で、メニュースイッチＳ１が押下されなかったと判断した場合には、ステップ１１６に移行し、メニュースイッチＳ２が押下されたか否かを判断する。メニュースイッチＳ２が押下されたと判断した場合には、ステップ１１８で、主被写体部Ｂの明るさ（γ特性）を調整するための調整画面をＬＣＤ１２に表示する。

例えば、図８に示されるようなメニュー項目を含む調整画面をＬＣＤ１２に表示する。ここで、主被写体部の明るさをさらに暗くしたい場合には、メニュー項目「もっと暗く」を指定し、主被写体部の明るさをさらに明るくしたい場合には、メニュー項目「もっと明るく」を指定する。操作者が明るさ（γ特性）を調整するためのメニュー項目を指定することによって、ＣＣＤ画像処理部３０でのγ補正処理に用いられるγ曲線の、主被写体部Ｂとして指定した位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換（γ補正）する部分の階調特性を調整（指定）し、主被写体部の明るさを調整することができる。

ステップ１２０では、操作者によりメニュー項目が指定されたか否かを判断する。ここで指定されない場合には、ステップ１１８に戻る。メニュー項目が指定されたと判断した場合には、ステップ１２２で、その指定結果をγ補正処理実行指示及び主被写体部の位置情報と共にＣＣＤ画像処理部３０に出力する。γ補正処理実行指示、主被写体部の位置情報及び指定結果が入力されたＣＣＤ画像処理部３０では、所定の関数等を用いてγ曲線が調整される。

具体的には、メニュー項目「もっと暗く」が指定されると、γ曲線の主被写体部として指定した位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換する部分が、緩やかに窪むように調整され、「もっと明るく」が指定されると、γ曲線の主被写体部として指定した位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換する部分が、緩やかに盛り上がるように調整される。例えば、Ａ３及びＣ３で決定されたダイナミックレンジにおいて上記ステップ１１０でγ２のγ曲線が指定され、操作者が指定した主被写体部の位置に対応する画像信号がＢ３である場合に、上記ステップ１２０で「もっと明るく」が指定されたときには、図９の一点鎖線内に示されるように、画像信号Ｂ３’’を中心とする所定の範囲内（Ｂ３’’±Δｂの範囲内）の部分が緩やかに盛り上がるように調整される。ＣＣＤ画像処理部３０のγ補正部３４では、このように調整されたγ曲線を用いて、γ補正処理を行う。

ステップ１２２では、操作者が指定した（あるいは初期設定の）γ曲線によるγ補正が反映された被写体の画像をＬＣＤ１２に表示する。ここで、操作者が、表示された画像内の主被写体部の明るさに満足しなかった場合には、ステップ１１６で再度メニュースイッチＳ２を押下して、ステップ１１８〜１２４の処理を繰り返して、γ曲線の調整（階調特性の指定）を行うことができる。

一方、ステップ１１６で、メニュースイッチＳ２が押下されなかったと判断した場合には、ステップ１２６に移行し、操作者によりレリーズボタンが押下され、撮影が完了したか否かを判断する。撮影が完了したと判断しなかった場合には、ステップ１０６に戻る。撮影が完了したと判断した場合には、ステップ１２８で、撮影して得られた画像信号を、記録メディアＩ／Ｆ４０を介して外部メモリに記録する。

以上説明したように、操作者自身が指定した被写体の画像内の最暗部、最明部に基づいてダイナミックレンジを決定するようにしたため、容易に最適なダイナミックレンジの画像信号が得られる。また、所望の明るさ調整（γ曲線の指定）を予め行ってから撮影するようにしたため、最適な階調変換を行うことが可能となる。

すなわち、操作者自身が指定した最暗部や最明部に基づいてダイナミックレンジを決定することによって、高階調表現の不要な極端に明るい部分や極端に暗い部分を基準として全体の階調が表現されてしまうようなことがなく、高階調表現が必要とされる部分において最適な階調性が実現され、画像全体として良好な画質が得られる。また、階調特性も操作者自身が指定できるため、操作者の所望の画像を得ることができる。また、操作者が指定した主被写体部については、更に最適な階調特性を指定することができるため、操作者にとってより好ましい画像を得ることができる。

なお、上述した実施の形態では、ダイナミックレンジを決定するために指定できる位置を２カ所（最暗部、最明部）とする例について説明したが、これに限定されず、３カ所以上指定してもよい。３カ所以上指定した場合には、指定された位置における画像信号を比較して、複数の位置の中から最暗部と最明部を自動的に選択して、該選択した画像信号を最暗部の画像信号、最明部の画像信号としてダイナミックレンジを決定すればよい。

また、上述した実施の形態では、被写体の画像内で、１番目及び２番目に指定した位置は、被写体の画像内における最暗部及び最明部を示す位置として扱い、３番目に指定した位置は、主被写体部の位置を示す位置として扱う例について説明したが、位置情報を指定する順序は特に限定されない。

さらにまた、上述した実施の形態では、画像信号を変換するための階調特性としてγ曲線を指定する例について説明したが、これに限定されず、例えばＫｎｅｅ曲線を指定するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、デジタルカメラ１０を例に挙げて説明したが、本発明はこのような撮像装置だけに限定されるものではない。例えば、図２に示す電気系の構成から、ＣＣＤ２８及び記録メディアＩ／Ｆ４０を除いて構成された画像処理装置にも適用可能である。

本実施の形態に係るデジタルカメラの外観上の構成を説明する。 本実施の形態に係るデジタルカメラの電気系の主要構成を示す図である。 ＣＰＵにより行われる撮影処理ルーチンを示したフローチャートである。 ＣＰＵにより行われる撮影処理ルーチンを示したフローチャートである。 タッチパネル機能付ＬＣＤで指定された位置の例を示した図であり、最も暗い部分指定をＡ（最暗部）、主被写体部分をＢ、最も明るい部分をＣ（最明部）としている。 （Ａ）は、入力光量（アナログ画像信号）とダイナミックレンジが変更されＡ／Ｄ変換されたデジタル値との関係を示した図であり、（Ｂ）は、入力デジタル値（オフセット補正されゲイン補正されたデジタル画像信号）と、指定されたγ曲線による出力デジタル値（ＱＬ値）との関係を示した図である。 撮影モード（γ曲線）を指定するためのメニュー画面の一例である。 主被写体部の明るさ（γ特性）を調整するための調整画面の一例である。 γ曲線のうち、主被写体部を中心とした所定の範囲内（Ｂ’’±Δｂの範囲内）の部分を調整した場合の一例を示した図である。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１２ タッチパネル機能付ＬＣＤ
２０ ＣＰＵ
２８ ＣＣＤ
３０ 画像処理部
３１ ダイナミックレンジ決定・Ａ／Ｄ変換部
３４ γ補正部
４０ 記録メディアＩ／Ｆ
７０ ペン型入力棒

Claims (6)

1. 入力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、
   前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記入力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、
   前記入力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段と、
   を含む画像処理装置。
2. 入力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、
   前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記入力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、
   前記入力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲以外の画像信号を変換するための第１の階調特性を指定する第１の階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲内の画像信号を変換するための第２の階調特性を指定する第２の階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を前記第１の階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記第２の階調特性に応じて変換する変換する変換手段と、
   を含む画像処理装置。
3. 前記第２の位置を、主要被写体の位置とした請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. 被写体からの光を受光し、受光した光量に応じて画像信号を出力する撮像素子と、
   前記撮像素子から出力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、
   前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、
   前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲内の画像信号を変換するための階調特性を指定する階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を予め定められた階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記階調特性指定手段で指定された階調特性に応じて変換する変換手段と、
   前記変換された画像信号を記録する記録手段と、
   を含む撮像装置。
5. 被写体からの光を受光し、受光した光量に応じて画像信号を出力する撮像素子と、
   前記撮像素子から出力された画像信号に応じて画像を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示された画像内で、ダイナミックレンジを決定するために用いる複数の第１の位置、及び前記第１の位置とは別の第２の位置を指定する位置指定手段と、
   前記複数の第１の位置の各々における画像信号に基づいて前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを決定する決定手段と、
   前記撮像素子から出力された画像信号のダイナミックレンジを前記決定手段で決定されたダイナミックレンジに変更する変更手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記第２の位置の画像信号を含む所定の範囲以外の画像信号を変換するための第１の階調特性を指定する第１の階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲内の画像信号を変換するための第２の階調特性を指定する第２の階調特性指定手段と、
   前記ダイナミックレンジが変更された画像信号のうち、前記所定の範囲以外の画像信号を前記第１の階調特性に応じて変換すると共に、前記所定の範囲内の画像信号を前記第２の階調特性に応じて変換する変換する変換手段と、
   前記変換された画像信号を記録する記録手段と、
   を含む撮像装置。
6. 前記第２の位置を、主要被写体の位置とした請求項４または請求項５に記載の撮像装置。

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