JP4674384B2 - 撮影装置および撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は撮影装置の画像表示に関する。

特許文献１では、液晶の視野率指向性を利用して、複数の観測者が各自の目的に合わせて異なる画像を見ることが可能な液晶素子を開示している。ここでは、複数の方向別素子とその方向を制御する回路を組み合わせて、画面を分割するのではなく、画面の全領域に複数の画像を表示させている。
特開平１１−２０５８２２号公報

高感度２枚撮影のフラッシュなし時のポストビューにはノイズが目立つ。ポストビュー確認時に、このノイズの目立つ画像をそのまま表示すると、見栄えが悪い。そこで本発明は、ノイズが目立つような条件下で撮影が行われた場合であっても、ノイズの軽減されたポストビューを表示し、品位を高める。

本発明は、フォーカスレンズを含む撮影レンズによって結像した被写体像を撮影素子で光電変換して画像データを取得する撮影部を備えた撮影装置であって、画像データの取得に関する少なくとも２つの異なる可変の撮影条件を設定する撮影条件設定部と、撮影条件設定部の設定した少なくとも２つの異なる撮影条件下において、画像データ中の所定エリアごとの測光値を算出する測光値算出部と、測光値算出部により算出された測光値に基づいて、撮影素子に対する入射光量および露光時間を規定する絞り値およびシャッタースピードを調節するＡＥ調節部と、画像記録指示の入力に応じ、少なくとも２つの異なる撮影条件下において撮影部の取得した少なくとも２つの異なる記録用画像データを記録可能な記録部と、記録部の記録した少なくとも２つの異なる記録用画像データのうち、画質劣化が目立つ条件下で取得された第１の画像データおよび画質劣化が目立たない条件下で取得された第２の画像データを判別する判別部と、判別部の判別した第１の画像データおよび第２の画像データにおける所定エリアごとの測光値の差分を算出し、所定エリアごとの差分の平均値を算出する演算部と、差分の平均値と画像データの補正値との関係を規定する所定のテーブルを参照し、演算部の算出した平均値に対応する補正値を選択する選択部と、選択部の選択した補正値に基づいて第２の画像データを補正することで第３の画像データを得る補正部と、補正部によって得られた第３の画像データを、第１の画像データの記録後映像として表示する表示部と、を備える。

この発明によると、画質劣化の目立たない方の第２の画像データ（例えば、高感度２枚撮影の内フラッシュ照射下で撮影された方）に補正処理を施して第３の画像データを得て、これを、画質劣化の目立つ方の第１の画像データ（例えば、高感度２枚撮影の内フラッシュ照射なしで撮影された方）のポストビューとして表示する。このため、ノイズの軽減されたポストビューを表示することができる。

この撮影装置は、補正部により第２の画像データを補正することで第３の画像データを得る処理を行うか否かを切り替える切替部をさらに備えてもよい。

切替部は、ユーザから補正の指示が入力された場合または第１の画像データの画質劣化が所定の閾値を超える場合、補正部による第３の画像データを得る処理に切り替えるとよい。

本発明は、フォーカスレンズを含む撮影レンズによって結像した被写体像を撮影素子で光電変換して画像データを取得する撮影方法であって、画像データの取得に関する少なくとも２つの異なる可変の撮影条件を設定するステップと、設定した少なくとも２つの異なる撮影条件下において、画像データ中の所定エリアごとの測光値を算出するステップと、算出された測光値に基づいて、撮影素子に対する入射光量および露光時間を規定する絞り値およびシャッタースピードを調節するステップと、画像記録指示の入力に応じ、少なくとも２つの異なる撮影条件下において撮影部の取得した少なくとも２つの異なる記録用画像データを記録するステップと、記録した少なくとも２つの異なる記録用画像データのうち、画質劣化が目立つ条件下で取得された第１の画像データおよび画質劣化が目立たない条件下で取得された第２の画像データを判別するステップと、判別した第１の画像データおよび第２の画像データにおける所定エリアごとの測光値の差分を算出し、所定エリアごとの差分の平均値を算出するステップと、差分の平均値と画像データの補正値との関係を規定する所定のテーブルを参照し、演算部の算出した平均値に対応する補正値を選択するステップと、選択した補正値に基づいて第２の画像データを補正することで第３の画像データを得るステップと、第３の画像データを、第１の画像データの記録後映像として表示するステップと、を備える。

この発明によると、画質劣化の目立たない方の第２の画像データに補正処理を施して第３の画像データを得て、これを、画質劣化の目立つ方の第１の画像データのポストビューとして表示する。このため、ノイズの軽減されたポストビューを表示することができる。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係るカメラ１００のブロック図である。

カメラ１００にはユーザがこのカメラ１００を使用するときに種々の操作を行うためのキーマトリクス１２０が設けられている。このキーマトリクス１２０には、カメラ１００を作動させるための電源投入用の電源スイッチ、撮影の開始を指示するレリーズスイッチ、オート撮影やマニュアル撮影等を選択するためのモードダイヤル、各種のメニューの設定や選択あるいはズームを行うための十字キー、閃光発光用スイッチ、十字キーで選択されたメニューの実行やキャンセル等を行うための情報位置指定キーなどが備えられている。

また、カメラ１００には、演算部１４１、画像圧縮部１４２、画像伸張部１４３、サムネイル作成部１４４、記録媒体アクセス部１４５、フレームメモリコントロール部１４６、ＥＥＰＲＯＭ１４７が備えられている。ＥＥＰＲＯＭ１４７には、このカメラ１００固有の固体データ、演算部１４１で実行されるプログラム、各種画像処理やＡＥ／ＡＦ制御の基準となるパラメータ等が格納されている。

また、カメラ１００は、ＡＣ電源あるいは電源電池からの電力を各回路に供給する電源回路４８を備えている。

また、カメラ１００には、外部データＩ／Ｆ１３９が備えられており、この外部データＩ／Ｆ１３９は、カメラ１００により撮影された被写体の画像信号を、接続端子が備えられたパーソナルコンピュータ等の外部装置に出力し、およびこのような外部装置からカメラ１００に画像信号を入力することにより、その外部装置との間のデータ通信を担う。

システムコントロール部１１２は、レリーズスイッチやモードダイヤル等の各種のボタンやキーからの入力に基づいてデジタルカメラ１００内の各回路を統括制御する。

カメラ１００には、透過型または半透過型の液晶パネル７１および液晶パネル７１を背面側から照明するバックライトユニット７０が配設されており、省電力モードの場合には、システムコントロール部１１２によりそのバックライトユニット７０の明るさ（輝度）が制御され、バックライトユニット７０の消費電力が低減されるようになっている。また、省電力モードは、キーマトリクス１２０の情報位置指定キーを押して液晶パネル７１にメニュー画面を表示させ、そのメニュー画面で所定の操作を行うことによってオン／オフを設定することができるようになっている。

液晶駆動回路１４８は、ＥＮＣＤ回路１０７で生成されたカラー映像信号ＹＣを３色のＲＧＢ信号に変換して液晶パネル７１に出力する。

ＥＮＣＤ１０７で生成されたカラー映像信号ＹＣは、ビデオ出力回路８３で表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、ＬＣＤやテレビなどの表示装置に出力され、ＣＣＤ１０２で光電変換・撮影した被写体画像を映像として出力することが可能である。

また、デジタルカメラ１００は、フォーカスレンズおよびズームレンズを含むレンズ１０１からの被写体光を光電変換してアナログ画像信号を出力するＣＣＤ１０２、ＣＣＤ１０２からのアナログ信号に対してＣＤＳ処理・ゲイン処理などを行う撮像回路１０３、撮像回路１０３からのアナログ信号をデジタルのＲ，Ｇ，Ｂ画像データにＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部１０４を備える。

モードダイヤルなどによって静止画撮影モードが設定されると、システムコントロール部１１２は、動画（スルー画）を表示部に表示させ、撮影画角を確認可能にする。即ち、レンズ１０１を通過した光は、ＣＣＤ１０２に入射する。ＣＣＤ１０２の受光面には、フォトセンサが平面的に配列されており、該受光面上の有効画素領域に結像された被写体像は、各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。こうして蓄積された信号電荷は、図示せぬドライバ回路から与えられるパルス信号に基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、それぞれ撮像回路１０３に加えられる。

Ａ／Ｄ変換部１０４は、撮像回路１０３から供給された画像信号をデジタル画像データに変換し、補正回路１０５に出力する。

補正回路１０５は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、ＹＣ処理回路、輝度・色差信号生成回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、撮影画像に対する輪郭補正を含む画像処理を行う輪郭処理部、画像のノイズ低減処理を行うノイズ低減処理部等を含む画像処理手段であり、システムコントロール部１１２からのコマンドに従って画像データを処理する。

補正回路１０５から出力された画像データは、バッファとして機能するＦＩＦＯメモリ１０６に蓄えられる。

ＦＩＦＯメモリ１０６からＥＮＣＤ回路１０７に出力された画像データは、輝度信号（ＨＵＥ信号）および色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、フレームメモリ１０８に格納される。

アクチュエーター駆動回路１１１は、システムコントロール部１１２からの指令に応じ、アクチュエーター１１３を制御してレンズ１０１あるいは図示しない絞りを駆動することにより被写体への合焦調整および露出調整を行う。なお、レンズ１０１の駆動源は、アクチュエーター１１３に限定する必然性はなく、モーターであってもよい。

また、カメラ１００には、画像圧縮部１４２、画像伸長部１４３、サムネイル作成部１４４、記録媒体Ｉ／Ｆ部１５０が備えられている。画像圧縮部１４２は、レリーズスイッチが全押し（Ｓ２オン）されたことに応じてフレームメモリ１０８に格納された記録用画像データを、バスライン１４０を介して読み出して圧縮し、記録媒体Ｉ／Ｆ部１５０を経由して記録媒体（メモリーカード）２００に格納する。この際、サムネイル作成部１４４は、記録用画像データを間引いて縮小画像を作成し、記録用画像データとともに同一の画像ファイルに格納する。記録媒体２００への画像ファイルの記録は、記録媒体アクセス部１４５によって制御される。

画像伸長部１４３は、記録媒体アクセス部１４５による、記録媒体２００に格納された画像データの読み出しにあたり、記録媒体２００固有の識別番号（ＩＤ）を抽出し、その記録媒体２００に格納された画像データを読み出して伸張する。フレームメモリコントロール部１４６は、伸張された画像データをフレームメモリ１０８に格納する。

図２は、演算部１４１の詳細な構成を示す。ＡＥ演算部１５１は、レリーズスイッチの半押しに応じ、撮影画面（被写体画像）を、例えば図４に示すように、５×４＝２０個のエリアに分割する。そして、ＡＥ演算部１５１は、フレームメモリ１０８に格納された画像データに基づき、各エリア毎にＲ、Ｇ、Ｂ信号の輝度成分を色別に積算して、その積算値と、その時の絞り値、電子シャッタのシャッタースピードとから、標準の撮影感度設定時の各エリアの測光値を算出して、各エリアの測光値をＡＥ値保持部１５２に格納する。

なお、システムコントロール部１１２は、得られた測光値に基づいて図示しない絞りの絞り値（Ｆ値）およびＣＣＤ１０２の電子シャッタ（シャッタースピード）を含む露出値を所定のプログラム線図に従って決定する（ＡＥ動作）。レリーズスイッチが全押しされると、その決定した絞り値に基づいて絞りを駆動し、絞りの開口径を制御するとともに、決定したシャッタースピードに基づき、ＣＣＤ１０２での電荷蓄積時間を制御する。

ＡＥ動作は、絞り優先ＡＥ、シャッタ速度優先ＡＥ、プログラムＡＥなどがあるが、いずれにおいても、被写体輝度を測定し、この被写体輝度の測光値に基づいて決められた露出値、すなわち絞り値とシャッタースピードとの組み合わせで撮影を行うことにより、適正な露光量で撮影されるように制御しており、面倒な露出決定の手間を省くことができる。

図４は、エリアごとの測光値の算出例を示したものであり、当然のことながら、エリアの分割数および各エリアの測光値の一群（ＡＥ値）は、これに限定されるものではない。また、各エリアが円、楕円、矩形、半月形状等の任意の形状になるように分割してもよい。さらに、測光値を算出する方法として、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号の輝度成分を色別に積算処理する代わりに、ＹＣ変換処理回路により変換された画像データの輝度信号Ｙを積算処理してもよい。

ＡＥ演算部１５１は、後述する所定の異なる２度のタイミングで算出したＡＥ値であるＡＥ１およびＡＥ２を、それぞれＡＥ値保持部１５２に送り、ＡＥ値保持部１５２で異なる２つのＡＥ値であるＡＥ１およびＡＥ２が保持される。

差分計算部１５３は、ＡＥ値保持部１５２に保持された異なる２つのＡＥ値（ＡＥ１およびＡＥ２）に基づき、エリアごとの測光値の差分値の一群Ｄを算出する。

平均化部１５４は、差分計算部１５３の計算したエリアごとの測光値の差分値の一群Ｄから、平均値ＡＶを求める。

テーブル選択部１５５は、予めＥＥＰＲＯＭ１４７に記憶された演算テーブルＴおよび平均化部１５４の求めた平均値ＡＶに基づき、画像信号のＣｂ・Ｃｒ（色差），ＨＵＥ（色相）成分に対するオフセット値ＯＳＶを選択する。後述するが、一例を挙げると、この画像信号とは、高感度２枚撮りにおけるフラッシュありの状態で撮影された、ノイズの目立たない画像信号である。

図４に示すように、演算テーブルＴは、平均値ＡＶの値の範囲ごとに対応するＣｂ・Ｃｒ（色差），ＨＵＥ（色相）成分のオフセット値を規定している。演算テーブルＴに格納される値は、予め経験的に定められた好ましい値であるとする。

図５はカメラ１００の実行する撮影／ポストビュー表示処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、キーマトリクス１２０から撮影モードが指定されたときに開始する。

Ｓ１では、キーマトリクス１２０から「高感度２枚撮り」モードその他の、異なる条件下で連写が行われるモード（以下「別条件連写撮影」という）が指定されているか否かを判断する。別条件連写撮影が指定されている場合はＳ２に進む。なお、別条件連写撮影が指定されていない場合は、レリーズスイッチの半押しあるいは全押しに応じて通常の撮影処理を行い、得られた記録用画像を表示する。

Ｓ２では、レリーズスイッチが半押しされたか否かを判断する。半押しされた場合はＳ２に進む。

Ｓ３では、レリーズスイッチの半押しに応じて第１のＡＥ値（ＡＥ１）を算出する。

Ｓ４では、ＡＥ１に基づいて絞り値やシャッタースピードなどを設定する（第１のＡＥ動作）。

Ｓ５では、上記第１のＡＥ動作の後、レリーズスイッチの全押しに応じて、別条件連写撮影における１つ目の条件（ノイズが目立つ条件）で１枚目の記録用画像データを取得する。例えば、別条件連写撮影が「高感度２枚撮り」モードであれば、フラッシュを照射せずかつ撮影感度が高い（例えばＩＳＯ感度４００以上）という条件下で１枚目の記録用画像データを取得する。この条件下で取得された１枚目の画像データＩＭ１はフレームメモリ１０８に格納される。

Ｓ６では、１枚目の記録用画像データの取得完了に応じて、別条件連写撮影における２つ目の条件（ノイズが目立たない条件）下における第２のＡＥ値（ＡＥ２）を算出する。

Ｓ７では、ＡＥ２に基づいて絞りやシャッタースピードなどを制御する（ＡＥ動作）。

Ｓ８では、上記第２のＡＥ動作の下、別条件連写撮影における２つ目の条件（ノイズが目立たない条件）で２枚目の記録用画像データを取得する。例えば、別条件連写撮影が「高感度２枚撮り」モードであれば、フラッシュを照射しかつ撮影感度が低い（例えばＩＳＯ感度４００未満）状態で２枚目の記録用画像データを取得する。この条件の下で取得された２枚目の画像データＩＭ２はフレームメモリ１０８に格納される。

Ｓ９では、液晶パネル７１に２枚目の画像データＩＭ２を表示させる。

Ｓ１０では、Ｓ３で算出されたＡＥ１が、ＡＥ値保持部１５２に格納される。Ｓ１０は、ＡＥ１の算出の完了直後に実行される。

Ｓ１１では、Ｓ６で算出されたＡＥ２が、ＡＥ値保持部１５２に格納される。そして、差分計算部１５３は、差分の一群Ｄを算出する。Ｓ１１は、ＡＥ２の算出の完了直後に実行される。

Ｓ１２では、平均化部１５４が、差分の一群Ｄから平均値ＡＶを算出する。

Ｓ１３では、テーブル選択部１５５は、演算テーブルＴを参照し、算出された平均値ＡＶの属する範囲に対応するＣｂ・Ｃｒ（色差），ＨＵＥ（色相）成分のオフセット値ＯＳＶを選択する。

図４では、平均値ＡＶ＝１４であるから、この平均値の属する範囲「１１〜２０」に対応するオフセット値ＯＳＶとして、「Ｃｂ＝５」、「Ｃｒ＝５」、「ＨＵＥ＝４」が選択されている。

Ｓ１４では、ＥＮＣＤ回路１０７は、フレームメモリ１０８の画像データから、ノイズが目立たない条件下で撮影された２枚目の画像データを判別して取得し、この２枚目の画像データのＣｂ、Ｃｒ、ＨＵＥに、選択されたオフセット値ＯＳＶを加算することで、ポストビュー表示用画像データＩＭ３を得る（図３参照）。そして、この画像データＩＭ３を、ノイズの目立つＩＭ１の代わりに、１枚目の画像データとして、２枚目の画像データとともに表示する。

例えば、図６に示すような、１枚目の画像データＩＭ１および２枚目の画像データＩＭ２が、それぞれＳ５・Ｓ８で得られたとする。従来では、ＩＭ１およびＩＭ２がそのまま表示されるのであるが、フラッシュなしの高感度撮影といった、暗くてノイズが目立つ条件下で撮影された画像ＩＭ１は、見栄えが悪く、品位が損なわれる。

そこで、図７に示すように、本処理は、ノイズが目立つ画像ＩＭ１の代わりに、ノイズが目立たない画像ＩＭ２をオフセット処理することで得たポストビュー表示用画像データＩＭ３を表示する。画像データＩＭ３は、照度を擬似的に１枚目の条件に合わせたものであり、かつ、ノイズが目立たない画像ＩＭ２をオフセット補正したものだから、ノイズが目立たず、見栄えがよい。ノイズが目立たない画像ＩＭ２はそのまま表示される。

なお、実際に設定された撮影条件がノイズの目立つ条件であるか否かを判別する閾値を予めＥＥＰＲＯＭ１４７に格納しておき、実際に設定された撮影条件がこの閾値を超えた場合はＳ１４の処理を行い、実際に設定された撮影条件がこの閾値を超えない場合は、従来と同様、１枚目の画像ＩＭ１をそのまま表示（Ｓ１６）してもよい。Ｓ１４またはＳ１６の処理のいずれを行うかを、キーマトリクス１２０を介してユーザが任意に選択できるようにしてもよい。

あるいは、オフセット補正する画像としない画像を任意に選択可能にするとともに、補正する方に選択された画像については、さらに、「手動で補正する」あるいは上記閾値に応じて「自動で補正する」のうちいずれか一方を選択可能にしてもよい。

カメラのブロック図 演算部のブロック図 ＥＮＣＤ回路での処理内容を示す図 ＡＥ値の平均値の算出例、演算テーブルの一例およびオフセット値の選択例を示す図 撮影／ポストビュー表示処理の流れを示すフローチャート 従来のポストビュー表示を示す図 オフセット補正後のポストビュー表示を示す図

符号の説明

７１：液晶パネル、１０１：レンズ、１０２：ＣＣＤ、１０３：撮像回路、１０７：ＥＮＣＤ回路、１４１：演算部

Claims (4)

1. フォーカスレンズを含む撮影レンズによって結像した被写体像を撮影素子で光電変換して画像データを取得する撮影部を備えた撮影装置であって、
   前記画像データの取得に関する少なくとも２つの異なる可変の撮影条件を設定する撮影条件設定部と、
   前記撮影条件設定部の設定した少なくとも２つの異なる撮影条件下において、前記画像データ中の所定エリアごとの測光値を算出する測光値算出部と、
   前記測光値算出部により算出された測光値に基づいて、前記撮影素子に対する入射光量および露光時間を規定する絞り値およびシャッタースピードを調節するＡＥ調節部と、
   画像記録指示の入力に応じ、前記少なくとも２つの異なる撮影条件下において前記撮影部の取得した少なくとも２つの異なる記録用画像データを記録可能な記録部と、
   前記記録部の記録した少なくとも２つの異なる記録用画像データのうち、画質劣化が目立つ条件下で取得された第１の画像データおよび画質劣化が目立たない条件下で取得された第２の画像データを判別する判別部と、
   前記判別部の判別した前記第１の画像データおよび前記第２の画像データにおける前記所定エリアごとの測光値の差分を算出し、前記所定エリアごとの差分の平均値を算出する演算部と、
   差分の平均値と画像データの補正値との関係を規定する所定のテーブルを参照し、前記演算部の算出した平均値に対応する補正値を選択する選択部と、
   前記選択部の選択した補正値に基づいて前記第２の画像データを補正することで第３の画像データを得る補正部と、
   前記補正部によって得られた第３の画像データを、前記第１の画像データの記録後映像として表示する表示部と、
   を備える撮影装置。
2. 前記補正部により前記第２の画像データを補正することで前記第３の画像データを得る処理を行うか否かを切り替える切替部をさらに備える請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記切替部は、ユーザから補正の指示が入力された場合または前記第１の画像データの画質劣化が所定の閾値を超える場合、前記補正部による前記第３の画像データを得る処理に切り替える請求項２に記載の撮影装置。
4. フォーカスレンズを含む撮影レンズによって結像した被写体像を撮影素子で光電変換して画像データを取得する撮影方法であって、
   前記画像データの取得に関する少なくとも２つの異なる可変の撮影条件を設定するステップと、
   設定した少なくとも２つの異なる撮影条件下において、前記画像データ中の所定エリアごとの測光値を算出するステップと、
   算出された測光値に基づいて、前記撮影素子に対する入射光量および露光時間を規定する絞り値およびシャッタースピードを調節するステップと、
   画像記録指示の入力に応じ、前記少なくとも２つの異なる撮影条件下において前記撮影部の取得した少なくとも２つの異なる記録用画像データを記録するステップと、
   記録した少なくとも２つの異なる記録用画像データのうち、画質劣化が目立つ条件下で取得された第１の画像データおよび画質劣化が目立たない条件下で取得された第２の画像データを判別するステップと、
   判別した前記第１の画像データおよび前記第２の画像データにおける前記所定エリアごとの測光値の差分を算出し、前記所定エリアごとの差分の平均値を算出するステップと、
   差分の平均値と画像データの補正値との関係を規定する所定のテーブルを参照し、前記演算部の算出した平均値に対応する補正値を選択するステップと、
   選択した補正値に基づいて前記第２の画像データを補正することで第３の画像データを得るステップと、
   前記第３の画像データを、前記第１の画像データの記録後映像として表示するステップと、
   を備える撮影方法。

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