JP5538973B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影画像に関する波形の表示機能を有する撮像装置に関するものである。

近年、デジタルビデオカメラ等の撮像装置において、ウェブフォームモニター（波形モニター）やベクトルスコープ、輝度エッジモニターといった映像信号の特性を確認するための波形表示機能を搭載したものが増えている。これらの機能により、撮影者は専用の機器が必要なくなり、撮影者の負担を軽減することができる。一方、撮像装置には撮影者が画質調整を詳細に実施するための、画質調整機能を備えた撮像装置が存在する。画質調整機能によって調整される項目には、例えばガンマ、黒レベル、ニーポイント、シャープネス、ノイズリダクション、ホワイトバランス、カラーマトリクス等が存在する。撮影者は画質調整機能によって、撮影者の得たい映像になるように各項目の調整を行うことになる。特許文献１では、撮像装置内部に画質調整機能に使用するためのテストパターン（輝度基準画像）を発生させ、そのテストパターン部分の波形を、撮像装置から出力されたウェブフォームモニターを確認しながら調整を行うことで、撮影者の利便性を向上している。

特開２００３−１９８８９１号公報

しかしながら上記従来例では、撮像装置内部にウェブフォームモニターを表示することに言及されておらず、撮像装置とともに別の専用の機器が必要になってしまう。また、撮像装置のビデオ出力にテストパターンを重畳させるため、外部の録画機器を使用できないという問題がある。また、撮像装置内部にウェブフォームモニター機能を持つ撮像装置においては、ウェブフォームモニターに表示された波形だけではニーポイントが視覚的にどこに設定されているかわからず、詳細な調整が行えないという問題があった。

本発明は上述した問題点を解決するためのものであり、ウェブフォームモニターの波形とニーポイントとの関係を簡単に確認することができるようにする。

上記課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像手段から出力された映像信号にニー処理を行う画像処理手段と、画像処理手段によってニー処理がされた映像信号に関するウェブフォームモニターを生成する生成手段と、前記生成手段により生成したウェブフォームモニターを表示装置に表示させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記ニー処理のニーポイントを前記ウェブフォームモニター上に識別可能に表示することを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御方法は、撮像手段から出力された映像信号にニー処理を行う画像処理ステップと、画像処理ステップにおいてニー処理がされた映像信号に関するウェブフォームモニターを生成する生成ステップと、前記生成ステップにおいて生成したウェブフォームモニターを表示装置に表示させる制御ステップと、を有し、前記制御ステップでは、前記ニー処理のニーポイントを前記ウェブフォームモニター上に識別可能に表示することを特徴とする。

本発明によれば、ウェブフォームモニターの波形とニーポイントとの関係を簡単に確認することができる。

本発明の実施形態における撮像装置の構成の代表を示すブロック図である。 本発明の実施形態における撮像装置の動作に関するフローチャートである。 ニー処理前後の映像信号レベルを示す図である。 本発明の実施形態における画面表示の例を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明の形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置におけるブロック図である。図１の撮像装置は、光学ブロック１０１と、撮像素子１０２と、画像処理部１０３と、信号記録部１０４と、表示部１０５と、システム制御部１０６から構成される。

光学ブロック１０１は、フォーカス機構やズーム機構、アイリス機構などを持つ光学レンズ、光学的にフィルターを構成する光学ローパスフィルター（光学ＬＰＦ）、光学的に色分解を行うプリズムユニットなどから構成される。撮像素子１０２は光学ブロックから入射光を受け、それを電気信号へ変換し、出力する。撮像素子１０２として用いられるものとして、代表的なものとして、ＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）や、ＣＭＯＳイメージセンサなどが挙げられる。

撮像素子１０２から出力される映像信号は、アナログの映像信号を直接出力するものと、撮像素子１０２の内部でＡＤ（アナログデジタル）変換処理を行うものがある。変換処理を行った場合は、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を用いてデジタルデータで出力する。画像処理部１０３は、撮像素子１０２から出力されたアナログ電気信号をデジタル信号へ変換するアナログフロントエンド部と、デジタル化した映像信号に各処理を行うブロックから構成される。撮像素子１０２の内部でＡＤ変換処理を行う場合は、アナログフロントエンド部は省略される。画像処理部１０３では、たとえば撮像素子１０２がＣＭＯＳイメージセンサの場合は、ＣＭＯＳイメージセンサ特有の固定パターンノイズの除去や、黒レベルクランプ処理などを行う。また、操作部１０７からの撮影者の設定指示に応じて、撮像装置の代表的な画像処理機能となるノイズリダクションやガンマ補正、ニーなどをはじめとした各種画像処理を行う。画像処理部１０３には、それぞれの補正や画像処理に必要となる設定値を記憶しておく記憶回路も含まれる。

信号記録部１０４は、画像処理部１０３から受けた各画像処理が反映された映像信号を表示部１０５へ出力する。また、映像だけでなく、操作部１０７で設定する際に必要となる設定メニューの表示も行う。さらに、映像信号に基づきウェブフォームモニターやベクトルスコープ、輝度エッジモニター等の波形を生成し、この波形に対応する画像を表示部１０５に対して出力する。表示部１０５の代表的なものとしては、外部のモニターや、撮像装置に付属する液晶モニターやビューファインダー等の表示装置が挙げられる。システム制御部１０６は、前述した光学ブロック１０１におけるフォーカス機構、ズーム機構、アイリス機構の制御をはじめ、撮像素子１０２、画像処理部１０３、信号記録部１０４、操作部１０７等の制御を行う。

ここで、本実施形態に関係するウェブフォームモニターに関して説明する。ウェブフォームモニターは、縦軸に輝度信号の波形レベルをとり、映像信号を構成する輝度信号の各水平ラインの信号レベルを重ね合わせて作成される。特定の水平ラインの波形レベルのみを表示したり、色差信号を表示したりすることが可能である。

次に、本実施形態の撮像装置の動作について図２のフローチャートを用いて説明する。本フローチャートは、システム制御部１０６の制御のもと、各処理ブロックを動作させることにより達成される。

本撮像装置を使用する撮影者は、必要に応じて撮影者の好みの画質を得るために、ステップＳ１において撮像装置の機能である画質調整モードへ遷移する。このときシステム制御部１０６は、ウェブフォームモニターを自動的に表示する。

撮影者は画質調整モードで、操作部１０７を用いて画質を変更したい項目を選択し、調整を開始する。調整を行う際、撮影者は表示部１０５に表示された映像やウェブフォームモニターを見て設定値を決定する。ここで、撮影者がニーに関係する調整を行うために、操作部１０７を用いて調整項目を選択する（ステップＳ２）。さらに表示部１０５にウェブフォームモニター（図２ではＷＦＭと記載）が表示されている場合は（ステップＳ３）、ウェブフォームモニターの現在設定されているニーポイントのレベルの部分に指標を表示する（ステップＳ４）。

ステップＳ５において、撮影者がニーに関する項目の調整を完了し、その項目の選択を解除したら、ステップＳ４において表示したニーポイントの指標を消す（ステップＳ６）。その後、撮影者は画質調整モードにおいて、その他所望のすべての項目を調整し、画質調整モードを終了する（ステップＳ７）。

ステップＳ３において、ウェブフォームモニターを表示していない場合は、ニーポイントの指標を表示する場所がないため、撮影者がニーに関係する項目の選択をしている間も、指標を表示しない（ステップＳ８）。

次に、画像処理部で行うニー処理に関する説明及び、指標の具体的な例を説明する。ニー処理とは、撮像素子１０２から得られた映像信号のダイナミックレンジを圧縮することで、表示部１０５など外部モニターの出力特性に合わせることである。

例えば、撮像素子１０２から出力される映像信号のダイナミックレンジが３００％程度ある場合、ニー処理を行わないと外部モニターには１１０％までの映像信号までしか表示することができず、それよりも大きいレベルの部分は白飛びしてしまうことになる。すなわち、ニー処理は、撮像素子１０２から出力されたダイナミックレンジの大きい映像信号を、ある輝度レベル以上の明るい部分を圧縮して１１０％程度にする処理である。

圧縮する輝度レベルをニーポイント、圧縮の度合いを示すレベルをニースロープと呼ぶ。図３は代表的なガンマ及びニー処理の前後の入出力レベルをグラフに示したものである。Ａの領域はガンマ領域、Ｂがニーポイントである。見てわかるように、入力レベルは３００％まで存在するが、出力８０％以上のレベルをニーで圧縮し、出力１１０％に収めている。

本実施形態では、上記のニーポイントを指標としてウェブフォームモニター上に表示する。

表示方法の例を図４に示す。図４（ａ）は、映像信号にウェブフォームモニターを重畳させた図である。図４（ｂ）は、ウェブフォームモニターとニーポイントの表示例であり、前述したように、縦軸は輝度信号の波形レベル、横軸は水平位置に対応している。図４（ｂ）では、ウェブフォームモニターは一般的なグレースケールチャートを撮像したときの波形を示しており、さらにニーポイントは約８０％に設定しているときの指標の表示例を示している。図４（ｃ）は、同じくニーポイントを約８０％に設定しているときの指標の表示例で、８０％以上にニーがかかっていることがわかるように、網掛けを行っている。撮影者が操作部１０７によりニーポイントの設定を変化させると、画面上の指標も上下にシフトし、また波形の形も映像信号に対するニー処理の結果が変化することにあわせて変化する。

以上、説明したように、本実施形態では、撮影者がニーに関係する画質調整機能を選択したときに、設定されているニーポイントを視覚的に表し、撮影者の利便性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、設定するニーポイントを１つとして説明した。本発明は、これに限らず、複数のニーポイントを設定可能なように構成してもよい。この場合、図３におけるポイントＢが複数存在し（例えば、８０％、９０％等）、図４（ｂ）において、それぞれに対する指標が複数表示されることになる。

１０１ 光学ブロック
１０２ 撮像素子
１０３ 画像処理部
１０４ 信号出力部
１０５ 表示手段
１０６ システム制御部

Claims (7)

1. 撮像手段から出力された映像信号にニー処理を行う画像処理手段と、
   画像処理手段によってニー処理がされた映像信号に関するウェブフォームモニターを生成する生成手段と、
   前記生成手段により生成したウェブフォームモニターを表示装置に表示させる制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記ニー処理のニーポイントを前記ウェブフォームモニター上に識別可能に表示することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、撮影者が画質調整モードに遷移したとき、自動的にウェブフォームモニターを表示させる請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、撮影者がニーに関係する調整項目を選択したときに、ウェブフォームモニターを表示させ、ニーポイントの指標を表示させる請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記ウェブフォームモニターにおける波形は、横軸に映像信号の水平又は垂直位置、縦軸に当該映像信号の輝度信号の波形レベルをとる波形であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記ニー処理のニーポイントを示す指標を前記ウェブフォームモニター上に重畳することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記ニー処理の影響を受ける輝度レベルの範囲を示す指標をウェブフォームモニター上に表示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の撮像装置。
7. 撮像手段から出力された映像信号にニー処理を行う画像処理ステップと、
   画像処理ステップにおいてニー処理がされた映像信号に関するウェブフォームモニターを生成する生成ステップと、
   前記生成ステップにおいて生成したウェブフォームモニターを表示装置に表示させる制御ステップと、を有し、
   前記制御ステップでは、前記ニー処理のニーポイントを前記ウェブフォームモニター上に識別可能に表示することを特徴とする撮像装置の制御方法。

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