JP4719453B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、例えば光学系のF値に依存して感度が変化する撮像手段を用いた撮像装置及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus and a control method thereof, and more particularly, to an imaging apparatus using an imaging means whose sensitivity changes depending on, for example, an F value of an optical system, and a control method thereof.
従来、撮像装置において、撮像素子の感度がF値に依存して変化する現象が知られている。特に撮像素子の受光センサ毎に設けられているマイクロレンズとの組み合わせで発生し、特にF値が小さくなるほど光量が低下し、実質感度が低下する特性を持っている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging apparatus, a phenomenon is known in which the sensitivity of an imaging element changes depending on the F value. In particular, it is generated in combination with a microlens provided for each light receiving sensor of the image sensor, and has a characteristic that the light sensitivity is decreased and the actual sensitivity is decreased as the F value is decreased.
例えば、測光時において、感度がSv0、絞り値がAv0、シャッタスピード値がTv0で露光した画面の輝度値がY0、適性露出輝度値がYrefであった場合の被写体輝度値Bv0は以下の式(1)〜(3)によりF値によって変化する感度を考慮した状態で測光される。 For example, in photometry, the subject brightness value Bv0 when the sensitivity is Sv0, the aperture value is Av0, the shutter speed value is Tv0, the brightness value of the exposed screen is Y0, and the appropriate exposure brightness value is Yref is expressed by the following formula ( Photometry is performed in consideration of the sensitivity that varies depending on the F value according to 1) to (3).
ここで、dsvは絞り値を引数として、F値により低下する感度を求める関数である。また測光された被写体輝度値Bv0と設定された感度Svから式(4)、(5)で表されるプログラム線図により絞り値Avおよび本露光時のシャッタスピードTvが決定される。 Here, dsv is a function for obtaining the sensitivity that decreases with the F value using the aperture value as an argument. Further, the aperture value Av and the shutter speed Tv at the time of the main exposure are determined from the photometric subject luminance value Bv0 and the set sensitivity Sv by the program diagrams represented by the equations (4) and (5).
但し、この時点においては、F値により感度が低下する分を考慮していない絞り値とシャッタスピード値が求められるため、絞り値Av、シャッタスピード値Tv、感度Svで本露光を行うと感度が低下するようなF値で本露光が行われた場合は露出がアンダーになってしまう。 However, at this time point, an aperture value and a shutter speed value that do not take into account the decrease in sensitivity due to the F value are obtained. Therefore, if the main exposure is performed with the aperture value Av, the shutter speed value Tv, and the sensitivity Sv, the sensitivity is increased. When the main exposure is performed with an F value that decreases, the exposure becomes underexposed.
このような問題を解決する手段としては、特許文献1に開示されるように、F値により低下する感度分を本露光時の絞り値もしくはシャッタスピード値を補正することにより露出を補正する手段や、特許文献2に開示されるように、F値に応じて画像信号に対する利得を制御することで露出を補正する手段が知られている。 As means for solving such a problem, as disclosed in Patent Document 1, means for correcting exposure by correcting the aperture value or shutter speed value at the time of main exposure for the sensitivity reduced by the F value, As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260, there is known means for correcting exposure by controlling a gain for an image signal in accordance with an F value.
しかしながら、F値に応じて絞り値にて低下する感度分を補正する方式では、開放絞り時の感度低下に対し、絞りを開放より開けることができないため露出を適正にすることができず、また、シャッタスピード値にて低下する感度分を補正する方式においては、ユーザの期待しているシャッタスピードより低下することにより、手ぶれの発生率が増加する、ユーザが期待する高速シャッタでの撮影ができないという問題があった。 However, in the method of correcting the sensitivity that decreases at the aperture value in accordance with the F value, the aperture cannot be opened from the open position to the sensitivity decrease at the open aperture position, and the exposure cannot be made appropriate. In the method of correcting the sensitivity that decreases with the shutter speed value, the rate of camera shake increases due to a decrease in the shutter speed expected by the user, and shooting with a high-speed shutter expected by the user is not possible. There was a problem.
また、F値に応じて画像信号に対する利得を制御することで露出を補正する場合においては、撮影して得られた信号をデジタル的にゲインアップすることで情報量の低下が発生し、画質の劣化が生じてしまうという問題があった。 Further, in the case of correcting the exposure by controlling the gain for the image signal in accordance with the F value, the amount of information is reduced by digitally increasing the signal obtained by shooting, and the image quality is reduced. There was a problem that deterioration would occur.
そこで、本発明の目的は、画像情報の情報量を低下させることなく、画像情報を有効に使用した画像処理を行うことにある。 Therefore, an object of the present invention is to perform image processing that effectively uses image information without reducing the amount of image information.
本発明の撮像装置は、画像を撮像する撮像手段と、露光された前記撮像手段の輝度値と予め設定される適正な輝度値とに基づいて被写体輝度値を算出する輝度値算出手段と、所定のプログラム線図を用いて、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値から絞り値を決定する決定手段と、前記決定手段により決定される前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御手段と、前記決定手段により決定される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下の度合いを判定する判定手段と、前記判定手段で判定される前記撮像手段の感度低下の度合いに基づいて、複数の非線形のガンマ曲線から1つを選択するガンマ選択手段と、前記ガンマ選択手段により選択されたガンマ曲線に基づいて、前記露光制御手段の露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする。 An imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit that captures an image, a luminance value calculation unit that calculates a subject luminance value based on a luminance value of the exposed imaging unit and a preset appropriate luminance value , and a predetermined value. And determining the aperture value from the sensitivity of the imaging means and the subject luminance value set, and controlling the exposure of the imaging means based on the aperture value determined by the determining means. An exposure control unit to perform , a determination unit that determines a degree of sensitivity reduction of the imaging unit based on the aperture value determined by the determination unit, and a degree of sensitivity reduction of the imaging unit that is determined by the determination unit based on the gamma selecting means for selecting one from a gamma curve of a plurality of non-linear, based on the gamma curve selected by the gamma selecting device, the exposure control of the exposure control means And having an image processing means for performing image processing for more image information obtained.
本発明によれば、画像情報の情報量を低下させることなく、画像情報を有効に使用した画像処理を行うことが可能となる。 According to the present invention, without reducing the information amount of images information, it becomes possible to perform image processing effectively using the image information.
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図7は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
図7において、100は撮像装置である。10は撮影レンズ、12は絞り機能を備えるシャッタ、14は光学像を電気信号に変換する撮像素子、16は撮像素子14のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するA/D変換器である。
FIG. 7 is a block diagram showing the overall configuration of the imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 7,
18は撮像素子14、A/D変換器16、D/A変換器26にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路22及びシステム制御回路50により制御される。
A
20は画像処理回路であり、A/D変換器16からのデータ或いはメモリ制御回路22からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路50が露光制御手段40、測距制御手段42に対して制御を行う、TTL(スルー・ザ・レンズ)方式のAF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理を行っている。
An
さらに、画像処理回路20においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてTTL方式のAWB(オートホワイトバランス)処理も行っている。
Further, the
22はメモリ制御回路であり、A/D変換器16、タイミング発生回路18、画像処理回路20、画像表示メモリ24、D/A変換器26、メモリ30、圧縮・伸長回路32を制御する。
A
A/D変換器16のデータが画像処理回路20、メモリ制御回路22を介して、或いはA/D変換器16のデータが直接メモリ制御回路22を介して、画像表示メモリ24或いはメモリ30に書き込まれる。
The data of the A /
24は画像表示メモリ、26はD/A変換器、28はTFT、LCD等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ24に書き込まれた表示用の画像データはD/A変換器26を介して画像表示部28により表示される。
画像表示部28を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部28は、システム制御回路50の指示により任意に表示をON/OFFすることが可能であり、表示をOFFにした場合には撮像装置100の電力消費を大幅に低減することが出来る。
If the image data captured using the
30は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ30に対して行うことが可能となる。
また、メモリ30はシステム制御回路50の作業領域としても使用することが可能である。32は適応離散コサイン変換(ADCT)等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ30に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ30に書き込む。
The
40は絞り機能を備えるシャッタ12を制御する露光制御手段であり、フラッシュ48と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。
42は撮影レンズ10のフォーカシングを制御する測距制御手段、44は撮影レンズ10のズーミングを制御するズーム制御手段、46はバリアである保護手段102の動作を制御するバリア制御手段である。
48はフラッシュであり、AF補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御手段40、測距制御手段42はTTL方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路20によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路50が露光制御手段40、測距制御手段42に対して制御を行う。
A
50は撮像装置100全体を制御するシステム制御回路、52はシステム制御回路50の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
54はシステム制御回路50でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等の表示部であり、撮像装置100の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばLCDやLED、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
また、表示部54は、その一部の機能が光学ファインダ104内に設置されている。表示部54の表示内容のうち、LCD等に表示するものとしては、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体200及び210の着脱状態表示、通信I/F動作表示、日付け・時刻表示、等がある。
The
また、表示部54の表示内容のうち、光学ファインダ104内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等がある。56は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばEEPROM等が用いられる。
Among the display contents of the
60、62、64、66、68及び70は、システム制御回路50の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。60はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、PC接続モード等の各機能モードを切り替え設定することが出来る。
Here, a specific description of these operating means will be given.
62はシャッタスイッチSW1で、シャッタボタンの操作途中(シャッタボタンの半押し)でONとなり、AF(オートフォーカス)処理、AE(自動露出)処理、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理等の動作開始を指示する。
64はシャッタスイッチSW2で、シャッタボタンの操作完了(シャッタボタンの全押し)でONとなり、撮像素子12から読み出した信号をA/D変換器16、メモリ制御回路22を介してメモリ30に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路20やメモリ制御回路22での演算を用いた現像処理、メモリ30から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路32で圧縮を行い、記録媒体200或いは210に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
66は画像表示ON/OFFスイッチで、画像表示部28のON/OFFを設定することが出来る。この機能により、光学ファインダ104を用いて撮影を行う際に、TFT、LCD等から成る画像表示部への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
68はクイックレビューON/OFFスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。なお、本実施形態では特に、画像表示部28をOFFとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
70は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマ切り替えボタン、メニュー移動+(プラス)ボタン、メニュー移動−(マイナス)ボタン、再生画像移動+(プラス)ボタン、再生画像−(マイナス)ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン、画像削除ボタン、画像削除取消しボタン等がある。
80は電源制御手段で、電池検出回路、DC−DCコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路50の指示に基づいてDC−DCコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
82はコネクタ、84はコネクタ、86はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ACアダプタ等からなる電源手段である。 82 is a connector, 84 is a connector, and 86 is a primary battery such as an alkaline battery or a lithium battery, a secondary battery such as a NiCd battery, NiMH battery or Li battery, an AC adapter, or the like.
90及び94はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、92及び96はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、98はコネクタ92及び或いは96に記録媒体200或いは210が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知手段である。
90 and 94 are interfaces with a recording medium such as a memory card or a hard disk, 92 and 96 are connectors for connecting to a recording medium such as a memory card or a hard disk, and 98 is a
なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを2系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。 In the present embodiment, it is assumed that there are two interfaces and connectors for attaching the recording medium. Of course, the interface and the connector for attaching the recording medium may have a single or a plurality of systems, any number of systems. Moreover, it is good also as a structure provided with combining the interface and connector of a different standard.
インタフェース及びコネクタとしては、PCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。 The interface and the connector may be configured using a PCMCIA card, a CF (Compact Flash (registered trademark)) card, or the like based on a standard.
さらに、インタフェース90及び94、そしてコネクタ92及び96をPCMCIAカードやCF(コンパクトフラッシュ(登録商標))カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、LANカードやモデムカード、USBカード、IEEE1394カード、P1284カード、SCSIカード、PHS等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことが出来る。
In addition, when the
102は、撮像装置100のレンズ10を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止するバリアである保護手段である。
104は光学ファインダであり、画像表示部28による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ104内には、表示部54の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
110は通信手段で、RS232CやUSB、IEEE1394、P1284、SCSI、モデム、LAN、無線通信、等の各種通信機能を有する。
A
112は通信手段110により撮像装置100を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
200はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体200は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部202、撮像装置100とのインタフェース204、撮像装置100と接続を行うコネクタ206を備えている。210はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。
記録媒体210は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部212、撮像装置100とのインタフェース214、撮像装置100と接続を行うコネクタ216を備えている。
The
図8は、本撮像装置を適用した電子カメラの斜視図である。
2−1は電源ON/OFFのためのボタンである。2−2はモード切り替えレバーで、撮影モード、再生モード、動画撮影モード、静止画撮影モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。2−3はシャッタボタンを示す。カメラの撮影画像は画像表示部に表示されるが、これは通常LCD(液晶ディスプレイ)を使用しているので、以下、LCDと称する。静止画像及び或るいは動画像の再生等のための画面もこのLCD2−4に表示される。2−5はMENUボタンで、撮影パラメタやカメラの設定を変更するためのメニュー画面に出入りするためのボタンである。2−6はSETボタンで、メニューの決定等に使用する。2−7は削除ボタンで、画像の削除を指定することができる。2−8はDISPボタンで、LCD2−4における表示の有り無しなどを切り替えるボタンである。2−9は十字ボタンで、この上下左右ボタンを使ってメニュー画面での項目の移動などを行ったり、再生モードでは左右ボタンを押して画像送りを行ったりするのに使用する。
FIG. 8 is a perspective view of an electronic camera to which the present imaging device is applied.
2-1 is a button for power ON / OFF. Reference numeral 2-2 denotes a mode switching lever which can switch and set each function mode such as a shooting mode, a playback mode, a moving image shooting mode, and a still image shooting mode. Reference numeral 2-3 denotes a shutter button. An image captured by the camera is displayed on an image display unit, which is usually referred to as an LCD since it normally uses an LCD (liquid crystal display). A screen for reproducing a still image and / or a moving image is also displayed on the LCD 2-4. Reference numeral 2-5 denotes a MENU button which is used to enter and exit a menu screen for changing shooting parameters and camera settings. 2-6 is a SET button, which is used for determining a menu. A delete button 2-7 can designate deletion of an image. Reference numeral 2-8 denotes a DISP button which is used to switch presence / absence of display on the LCD 2-4. Reference numeral 2-9 denotes a cross button, which is used to move items on the menu screen using the up / down / left / right buttons.
次に、本実施形態に係る撮像装置の機能構成及び動作の流れを図1を用いて説明する。
撮像装置100のシャッタスイッチSW1が押されると、測光部101にて測光動作が行われる。測光動作はCCDに露光された画面全体の平均輝度信号値Yと、その信号を露光した絞り値Av0およびシャッタスピードTv0を用いて求められる。以下に具体的な被写体輝度の求め方について説明する。画面全体の輝度値がYであり、予め設定される適性露出輝度値がYrefであった場合、式(6)により、現在の画面輝度値が適正からどの程度露出が異なるかを求めることができる。このときの絞り値がAv0であるときにF値輝度依存性によりどの程度感度が低下しているかを示す感度低下分ΔSv0は式(7)で求められる。ここで参考に式(7)の関数dsvの特性を図3に示す。この関数は多項式もしくはルックアップテーブルにより実現することが可能であるが、本実施形態においてはルックアップテーブルを用いた変換を用いている。
Next, the functional configuration and operation flow of the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
When the shutter switch SW1 of the
このように被写体輝度値Bv0は以下の式によりF値により変化する感度を考慮した状態で式(8)を用いて求められる。 In this way, the subject brightness value Bv0 is obtained by using the following equation (8) in consideration of the sensitivity that varies depending on the F value.
測光部101にて求められた被写体輝度値Bv0および設定されている撮像素子の感度Sv0の値はAFプログラム線図102へと送られ、AF動作を行うための絞り値Av1およびシャッタスピード値Tv1が求められる。
The subject luminance value Bv0 obtained by the
Av1およびTv1はAvTv制御部103へと送られ、撮像装置の絞りおよび電子シャッタスピードを設定する。AFを行うための絞りおよび電子シャッタスピードが設定されると、AF処理部104にてAF動作が行われている。このAFの動作についてはここでは詳述しないが、ピント位置を複数ステップ動かし、画像を露光し、露光した画像を周波数解析して、一番高周波成分の多いステップにピント位置を設定する。
Av1 and Tv1 are sent to the
次に測光部101にて求められた被写体輝度値Bv0と感度Sv0に基づきCaptureプログラム線図105にて本露光を行うための絞り値Av2とシャッタスピード値Tv2が決定される。決定されたAv2とTv2はAvTv制御部106へと送られ、絞り値Av2およびメカシャッタスピードTv2が設定される。
Next, the aperture value Av2 and the shutter speed value Tv2 for performing the main exposure are determined in the Capture program diagram 105 based on the subject luminance value Bv0 and the sensitivity Sv0 obtained by the
Av2およびTv2が設定されると、Capture部107にて本露光撮影が行われる。またガンマ選択部108では、Caputreプログラム線図105にて決定された絞り値Av2に基づいて、画像処理部109にて用いられるガンマの選択決定が行われる。
When Av2 and Tv2 are set, the
ここでガンマの選択決定方法について説明する。ガンマ選択部108には図4に示されるような複数のガンマが用意されている。このガンマ選択部108には、適性輝度レベルの輝度値が0から0.5段まで0.1段ごとに変化している5つのガンマが用意されている。本露光時に用いられるAv2から測光部101にて用いられた感度低下分ΔSvを求める式(7)を用いてΔSv1を求め、ここで求められたΔSv1の値に基づきガンマが選択される。
Here, a gamma selection determination method will be described. The
実際の選択としては、−0.1<ΔSv1≦0.0であれば通常のガンマ、−0.2<ΔSv1≦―0.1であれば適正輝度レベルの輝度値が0.1段明るく設定されているガンマが選択され、−0.3<ΔSv1≦−0.2であれば適正輝度レベルの輝度値が0.2段明るく設定されているガンマが選択される。画像処理に用いられるガンマが選択決定されると、画像処理部109へと送られ、Caputre部107にて本露光して得られた画像データが画像処理部109にて画像処理が行われる。ここで、画像処理部109で行われる画像処理について説明する。
In actual selection, if -0.1 <ΔSv1 ≦ 0.0, normal gamma is set, and if -0.2 <ΔSv1 ≦ −0.1, the luminance value of the appropriate luminance level is set to be 0.1 level brighter. The selected gamma is selected, and if -0.3 <ΔSv1 ≦ −0.2, the gamma with the brightness value of the appropriate brightness level set to 0.2 steps brighter is selected. When the gamma used for image processing is selected and determined, the
図2は、画像処理部109の機能構成及び処理の流れを示す図である。
図1のCapture部107にて本露光された画像データは、図2のホワイトバランス処理部201へと送られ、画像中の白が白信号となるようなホワイトバラス係数および光源の色温度が求められる。ここではホワイトバランス係数の求め方について詳述しないが、一般的に行われている画像中の白が白信号になるようにホワイトバランス処理が行われる。ホワイトバランス処理された画像データは、輝度信号処理部208および補間処理部202へと送られる。補間処理部202では図5に示されるような単板CCDの画素配列から、それぞれR、G1、G2、B位置の画素それぞれを用いて、補間演算よりR、G1、G2、B信号の面データを作成する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the
1 is sent to the white
マトリクス演算部203では式(9)を用いて画素ごとに色変換が行われる。
The
マトリクス演算処理されたCCDデジタル信号は色差ゲイン演算処理部204において色差信号にゲインがかけられる。演算は式(10)によりRm、Gm、Bm信号がY、Cr、Cb信号へと変換され、さらに式(11)によりCr、Cb信号にゲインがかけられ、式(12)(式9の逆行列演算)により、Rg、Gb、Bg信号へと変換される。
The CCD digital signal that has been subjected to matrix calculation processing is gained by the color difference gain
色差ゲイン演算処理されたCCDデジタル信号は第1のガンマ処理部205へと送られる。第1のガンマ処理部205では図1のガンマ選択部108にて選択されたガンマが用いられ、以下の式(13)〜(15)を用いてデータ変換される。但し、GammaTableは1次元ルックアップテーブルである。
The CCD digital signal subjected to the color difference gain calculation process is sent to the first
ガンマ処理された画像データは色相補正演算処理部206へと送られる。演算は式(16)によりRt、Gt、Bt信号はY、Cr、Cb信号へと変換され、さらに式(17)によりCr、Cb信号が補正され、式(18)(式(16)の逆行列演算)によりRh、Gh、Bh信号へと変換される。
The gamma-processed image data is sent to the hue correction
色相補正演算処理された画像データは色差信号変換処理部207へと送られる。色差信号変換処理部207においては式(19)を用いて、UV信号が作成される。
The image data subjected to the hue correction calculation process is sent to the color difference signal
一方、ホワイトバランス処理部201から輝度信号処理部208へと送られた画像データに基づき輝度信号が作成される。以下に輝度信号作成方法について説明する。
On the other hand, a luminance signal is created based on the image data sent from the white
図5に示すような原色フィルタの場合の輝度信号はR、Bの信号を全て0にして、図6に示す係数を持つ2次元フィルタ処理を施したものを輝度信号とする。さらに図5のような補色フィルタの場合の輝度信号はそのまま図6に示す係数を持つ2次元フィルタ処理を施したものを輝度信号とする。 In the case of a primary color filter as shown in FIG. 5, the R and B signals are all set to 0, and the two-dimensional filter processing having the coefficients shown in FIG. Further, the luminance signal in the case of the complementary color filter as shown in FIG. 5 is the luminance signal that has been subjected to the two-dimensional filter processing having the coefficients shown in FIG. 6 as it is.
輝度信号処理部208から出力される輝度信号は高域強調処理部209にてエッジ強調処理され、さらに第2のガンマ処理部210にてガンマ変換処理される。この第2のガンマ処理部210のガンマ処理は、第1のガンマ処理部205のガンマ処理と同様に図1の108のガンマ選択部にて決定されたガンマが用いられる。第2のガンマ処理部210のガンマ変換処理によりY信号が作成される。
The luminance signal output from the luminance
以上のようにして作成されたU,V信号及びY信号は図1の記録部110において記録される。
The U, V, and Y signals created as described above are recorded in the
本実施形態においては、図2の第1、第2のガンマ処理部205、210にてルックアップテーブルで処理する方法について説明したが、多項式を用いてガンマ処理するようにしてもよい。このような場合においては図1のガンマ選択部108に格納されるガンマは複数の多項式を用意しておくことになる。
In the present embodiment, the method of processing with the look-up table in the first and second
また、図1のガンマ選択部108にて予め用意されているガンマ特性から選択的にガンマを決定する方法を用いたが、これに限られるものではなく、F値の感度落ち分ΔSvから計算によりガンマを適応的に求めるようにしてもよい。また、上記の実施形態においては、図1の画像処理部109にて行われるガンマ処理が第1、第2のガンマ処理部205、210にて同じガンマを用いて処理する例を説明したが、これに限られるものではなく、図1のガンマ選択部108にて第1のガンマ処理部205用と第2のガンマ処理部210用とでそれぞれ用いられるガンマをそれぞれ選択決定するようにしてもよい。
Further, although the method of selectively determining gamma from the gamma characteristics prepared in advance by the
上記実施形態によれば、F値により感度低下がおきた場合においても、感度低下分補正したガンマを用いて画像処理を行うことで、本露光時に露光されて得られる画像データの情報量を低下させることなく、画像データの情報を有効に用いることが可能となるため、高画質な出力画像を得ることが可能となる。 According to the above embodiment, even when the sensitivity is lowered due to the F value, the amount of image data obtained by exposure during the main exposure is reduced by performing image processing using gamma corrected for the sensitivity reduction. Therefore, the information of the image data can be used effectively without making it possible to obtain a high-quality output image.
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。 Another object of the present invention is to supply a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and a computer (or CPU or MPU) of the system or apparatus stores the storage medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in.
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。 In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and the storage medium storing the program code constitute the present invention.
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。 As a storage medium for supplying the program code, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (basic system or operating system) running on the computer based on the instruction of the program code. Needless to say, a case where the functions of the above-described embodiment are realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。 Further, after the program code read from the storage medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is determined based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion board or function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
101 測光部
102 AFプログラム線図
103,106 AvTv制御部
104 AF処理部
105 Captureプログラム線図
107 Capture部
108 ガンマ選択部
109 画像処理部
110 記録部
201 ホワイトバランス処理部
202 補間処理部
203 マトリクス演算処理部
204 色差ゲイン演算処理部
205 第1のガンマ処理部
206 色相補正演算処理部
207 色差信号変換処理部
208 輝度信号処理部
209 高域強調処理部
210 第2のガンマ処理部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
露光された前記撮像手段の輝度値と予め設定される適正な輝度値とに基づいて被写体輝度値を算出する輝度値算出手段と、
所定のプログラム線図を用いて、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値から絞り値を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御手段と、
前記決定手段により決定される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下の度合いを判定する判定手段と、
前記判定手段で判定される前記撮像手段の感度低下の度合いに基づいて、複数の非線形のガンマ曲線から1つを選択するガンマ選択手段と、
前記ガンマ選択手段により選択されたガンマ曲線に基づいて、前記露光制御手段の露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする撮像装置。 An imaging means for capturing an image;
A luminance value calculating means for calculating a subject luminance value based on the exposed luminance value of the imaging means and a preset appropriate luminance value;
Determining means for determining an aperture value from the sensitivity of the imaging means to be set and the subject luminance value using a predetermined program diagram;
Exposure control means for performing exposure control of the imaging means based on the aperture value determined by the determination means;
Determination means for determining the degree of sensitivity reduction of the imaging means based on the aperture value determined by the determination means;
Gamma selection means for selecting one of a plurality of nonlinear gamma curves based on the degree of sensitivity reduction of the imaging means determined by the determination means;
An image processing apparatus comprising: an image processing unit that performs image processing on image information obtained by exposure control of the exposure control unit based on a gamma curve selected by the gamma selection unit.
露光された前記撮像手段の輝度値と予め設定される適正な輝度値とに基づいて被写体輝度値を算出する輝度値算出手段と、A luminance value calculating means for calculating a subject luminance value based on the exposed luminance value of the imaging means and a preset appropriate luminance value;
所定のプログラム線図を用いて、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値から絞り値を決定する決定手段と、Determining means for determining an aperture value from the sensitivity of the imaging means to be set and the subject luminance value using a predetermined program diagram;
前記決定手段により決定される前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御手段と、Exposure control means for performing exposure control of the imaging means based on the aperture value determined by the determination means;
前記決定手段により決定される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下の度合いを判定する判定手段と、Determination means for determining the degree of sensitivity reduction of the imaging means based on the aperture value determined by the determination means;
前記判定手段で判定される前記撮像手段の感度低下の度合いに基づいて、ガンマ曲線を算出するガンマ算出手段と、Gamma calculation means for calculating a gamma curve based on the degree of sensitivity reduction of the imaging means determined by the determination means;
前記ガンマ算出手段により算出されたガンマ曲線に基づいて、前記露光制御手段の露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする撮像装置。An image processing apparatus comprising: an image processing unit that performs image processing on image information obtained by exposure control of the exposure control unit based on a gamma curve calculated by the gamma calculation unit.
露光された前記撮像手段の輝度値と予め設定される適正な輝度値とに基づいて被写体輝度値を算出する輝度値算出ステップと、
所定のプログラム線図を用いて、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値から絞り値を決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定される前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御ステップと、
前記決定ステップにより決定される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下の度合いを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで判定される前記撮像手段の感度低下の度合いに基づいて、複数の非線形のガンマ曲線から1つを選択するガンマ選択ステップと、
前記ガンマ選択ステップにより選択されたガンマ曲線に基づいて、前記露光制御ステップの露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理ステップとを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an image pickup apparatus having an image pickup means for picking up an image,
A luminance value calculating step for calculating a subject luminance value based on the exposed luminance value of the imaging means and a preset appropriate luminance value;
A determination step of determining an aperture value from the sensitivity of the imaging means and the subject luminance value to be set using a predetermined program diagram;
An exposure control step of performing exposure control of the imaging means based on the aperture value determined by the determination step;
A determination step of determining a degree of sensitivity reduction of the imaging means based on the aperture value determined by the determination step;
A gamma selection step of selecting one of a plurality of nonlinear gamma curves based on the degree of sensitivity reduction of the imaging means determined in the determination step;
An image processing step for performing image processing on image information obtained by exposure control in the exposure control step based on the gamma curve selected in the gamma selection step.
露光された前記撮像手段の輝度値と予め設定される適正な輝度値とに基づいて被写体輝度値を算出する輝度値算出ステップと、A luminance value calculating step for calculating a subject luminance value based on the exposed luminance value of the imaging means and a preset appropriate luminance value;
所定のプログラム線図を用いて、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値から絞り値を決定する決定ステップと、A determination step of determining an aperture value from the sensitivity of the imaging means and the subject luminance value to be set using a predetermined program diagram;
前記決定ステップにより決定される前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御ステップと、An exposure control step of performing exposure control of the imaging means based on the aperture value determined by the determination step;
前記決定ステップにより決定される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下の度合いを判定する判定ステップと、A determination step of determining a degree of sensitivity reduction of the imaging means based on the aperture value determined by the determination step;
前記判定ステップで判定される前記撮像手段の感度低下の度合いに基づいてガンマ曲線を算出するガンマ算出ステップと、A gamma calculation step of calculating a gamma curve based on the degree of sensitivity reduction of the imaging means determined in the determination step;
前記ガンマ算出ステップにより算出されたガンマ曲線に基づいて、前記露光制御ステップの露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理ステップとを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。An image processing control method comprising: an image processing step for performing image processing on image information obtained by exposure control in the exposure control step based on the gamma curve calculated in the gamma calculation step.
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