JP6254842B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置、その制御方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, a control method thereof, and a program.
従来の撮像装置には、高輝度側の輝度レンジがダイナミックレンジに収まるような露出と、低輝度側の輝度レンジがダイナミックレンジに収まるような露出とで、複数枚の画像を撮影するものがある(特許文献1参照)。また、異なる露光で複数回の撮影を行い、得られた複数の画像を合成処理することで1つのダイナミックレンジ拡大画像を生成する技術も知られている(特許文献2参照)。特許文献2は、ダイナミックレンジの拡大量に基づいた段数でアンダー露光にして撮影を行い、画像処理部でゲイン補正することで1つのダイナミックレンジ拡大画像を生成する技術も開示している。 Some conventional imaging devices shoot a plurality of images with an exposure such that the luminance range on the high luminance side falls within the dynamic range and an exposure such that the luminance range on the low luminance side falls within the dynamic range. (See Patent Document 1). A technique is also known in which a single dynamic range enlarged image is generated by photographing a plurality of times with different exposures and combining the obtained images (see Patent Document 2). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 also discloses a technique for performing underexposure with a number of steps based on the amount of expansion of the dynamic range, and generating one dynamic range expanded image by performing gain correction with an image processing unit.
上述の各技術は、特に撮影画面内に輝度差があるシーンで有効であるが、撮影時の状況によっては、好ましくない結果をもたらす場合がある。例えば、被写体位置が頻繁に変化する状況では、複数回の撮影により得られた複数の画像中の被写体位置が異なるため、これら複数の画像の合成処理は失敗する可能性がある。また、例えば、撮影画面内の輝度差が大きなシーンではダイナミックレンジの拡大量が大きくなり、ゲイン補正によるノイズの増加が目立ってしまう。 Each of the above-described techniques is particularly effective in a scene where there is a luminance difference in the shooting screen. However, depending on the situation at the time of shooting, there may be an undesirable result. For example, in a situation where the subject position changes frequently, the subject positions in a plurality of images obtained by a plurality of shootings are different, and thus the composition processing of these plurality of images may fail. Further, for example, in a scene with a large luminance difference in the shooting screen, the amount of expansion of the dynamic range becomes large, and the increase in noise due to gain correction becomes conspicuous.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、撮影時の様々な状況を考慮して撮影方式を決定する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a technique for determining an imaging method in consideration of various situations at the time of imaging.
上記課題を解決するために、本発明は、撮影画面内の被写体が動いているか否かを判定する判定手段と、前記被写体が動いていると判定された場合、第1の撮影方式を選択し、前記被写体が動いていないと判定された場合、第2の撮影方式を選択する選択手段と、前記第1の撮影方式が選択された場合、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理により第1の処理画像を生成し、前記第2の撮影方式が選択された場合、複数の異なる露出条件で撮像された複数の画像を合成することにより第2の処理画像を生成する生成手段と、前記第1の撮影方式が選択された場合、前記第1の処理画像を出力し、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像を出力する出力手段と、前記撮影画面内の高輝度領域と低輝度領域の輝度差を算出する算出手段と、を備え、前記選択手段は、前記輝度差が第1の閾値以上の場合、前記判定手段の判定結果に関わらず第3の撮影方式を選択し、前記出力手段は、前記第3の撮影方式が選択された場合、所定の露出で撮像された画像を出力することを特徴とする撮像装置を提供する。 In order to solve the above-described problem, the present invention selects a first photographing method when it is determined that a determination unit that determines whether or not a subject in a shooting screen is moving, and the subject is moving. When it is determined that the subject is not moving, a selection unit that selects a second imaging method, and, when the first imaging method is selected, an amplification factor for a low-brightness input value is input as a high-brightness input. When a first processed image is generated by gradation correction processing using an input / output characteristic that is larger than an amplification factor with respect to a value, and the second imaging method is selected, a plurality of images captured under a plurality of different exposure conditions Generating means for generating a second processed image by combining the first image and the first photographing method, the first processed image is output, and the second photographing method is selected. The second processed image is output. And output means, and a calculating means for calculating a luminance difference between the high luminance region and low luminance region of the photographing screen, the selection means, the luminance difference is equal to or larger than the first threshold value, said judging means A third imaging method is selected regardless of the determination result, and the output means outputs an image captured with a predetermined exposure when the third imaging method is selected. provide.
なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。 Other features of the present invention will become more apparent from the accompanying drawings and the following description of the preferred embodiments.
本発明によれば、撮影時の様々な状況を考慮して撮影方式を決定することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to determine a shooting method in consideration of various situations during shooting.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The technical scope of the present invention is determined by the claims, and is not limited by the following individual embodiments. In addition, not all combinations of features described in the embodiments are essential to the present invention.
[第1の実施形態]
図1に、第1の実施形態に係る撮像装置100の構成を示す。撮像部10は、光を受光し、A/D変換によってデジタル化された画像信号を出力する。撮像部10が受光する光は、フォーカスレンズを含むレンズ群、シャッター、及び絞りを通過したものである。シャッター及び絞りは露出制御部20によって、フォーカスレンズはフォーカス制御部30によって、それぞれ制御することが可能である。また、ストロボ制御部35によってストロボ(フラッシュ)を発光させることもできる。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a configuration of the
撮像部10から出力された画像データは、画像処理回路60へ入力すると共に、メモリ50に記憶することができる。メモリ50に一旦記憶した画像データは、再度読み出すことができ、システム制御部40から画像データを参照したり、読み出した画像データを画像処理回路60に入力したりすることが可能である。更に、画像処理回路60で画像処理した画像データをメモリ50に書き戻したり、システム制御部40から任意のデータをメモリ50に書き込んだりすることも可能である。
Image data output from the
画像処理回路60は、以下のような機能を有している。
・入力画像にガンマをかける。
・メモリ50から読み出した複数の画像を合成する。
・入力画像の特徴を抽出することで顔などの被写体を検出する。
・複数の入力画像の輝度差分を算出する。特に、連続する2フレームの画像の輝度差分を出力することで、被写体に変化があるか否かを判定することができる。
・入力画像の輝度ヒストグラムを出力する。
The
• Apply gamma to the input image.
A plurality of images read from the
・ Detect a subject such as a face by extracting features of the input image.
Calculate the luminance difference between multiple input images. In particular, it is possible to determine whether or not there is a change in the subject by outputting a luminance difference between two consecutive frames.
・ Output brightness histogram of input image.
表示部70は、画像処理回路60で画像処理されメモリ50に記憶されたデジタル画像データをD/A変換して、液晶ディスプレイのような表示装置に画像を表示することができる。また、表示部70は、画像データだけでなく任意の情報を単独、もしくは画像と共に表示することが可能であり、撮影時の露出情報を表示したり、検出された顔領域に枠を表示したりすることも可能である。
The
記録部80は、撮影した画像データをメディアに記憶することができる。操作部90は、特に、撮影指示を行うためのシャッタースイッチSW1 92、及びSW2 94を含む。シャッタースイッチSW1 92は、シャッターボタン(不図示)の操作途中でONとなり、露出やピントの自動制御等の撮影準備動作の開始を指示する。シャッタースイッチSW2 94は、シャッターボタン(不図示)の操作完了でONとなり、静止画撮影の指示を行う。操作部90は、他にも、静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モードなどのカメラ動作モードを切り替えるモード切替スイッチや、カメラ設定を変更可能なパラメータ選択スイッチなどを含む。
The
図2は、撮像装置100による静止画記録処理を示すフローチャートである。本フローチャートの各ステップの処理は、特に断らない限り、システム制御部40が撮像装置100の各ブロックを適宜用いて実現される。撮像装置100のカメラ動作モードが静止画撮影モードに設定されると、本フローチャートの処理が開始する。本実施形態では、シャッタースイッチSW1 92、及びSW2 94によって撮影動作が指示されると、撮像装置100は、シーンに応じたブラケット撮影を選択し、3枚の静止画を出力する。
FIG. 2 is a flowchart showing still image recording processing by the
S201で、システム制御部40は、シャッタースイッチSW1 92がONであるか否かを判定する。ONであれば、処理はS202に進む。S202で、システム制御部40は測光処理を行い、被写体の輝度値を算出する。被写体の輝度値は、撮像部10から出力される画像データの輝度信号値と、その画像が露光された時点の露出条件とから算出される。また、システム制御部40は、画像データの輝度信号値や画像処理回路60から出力される輝度ヒストグラムを参照し、画像の低輝度領域と高輝度領域の輝度値についても別途求めておく。
In step S201, the
S203で、システム制御部40は、被写体が動いているか否かを判定する。ここでの判定結果は、後で、HDR合成処理を行うか否かを判定するために使用される。詳細は後述するが、被写体が動いている場合は、連続して撮影した複数の画像の合成に失敗する可能性が高いため、撮像装置100はHDR合成処理を行わない。被写体が動いているか否かの判定には、画像処理回路60から出力される連続する2フレームの画像の輝度差分や、画像処理回路60から出力される顔座標の時間変化量や、測光により得られる輝度値の時間変化量などが用いられる。また、被写体が静止していても撮像装置100が動いている場合には、被写体に相対的な動きが生じる。そのため、撮像装置100に搭載されているジャイロセンサ(不図示)から出力される角速度情報などを用いて撮像装置100が動いているか否かを判定することにより、被写体が動いているか否かを判定してもよい。これらの輝度差分、顔座標の時間変化量、輝度値の時間変化量、角速度情報などの大きさが閾値以上の場合に、システム制御部40は、被写体に動きがあると判定する。
In S203, the
S204で、システム制御部40は、距離マップを取得する。距離マップは、画角中の小領域ごとの距離情報を示す。まず、システム制御部40は、画角に対してM×Nの測距領域を設定する。そして、システム制御部40は、フォーカス制御部30によってフォーカスレンズを移動させながら、撮像部10から出力される画像データのコントラストを示すAF評価値を各測距領域に対して求めていく。AF評価値は、画像処理回路60から出力される。或いは、システム制御部40は、画像データもしくは画像処理回路60の出力から演算によりAF評価値を求めてもよい。各フォーカスレンズ位置に対して求まった各測距領域のAF評価値から、測距領域ごとに評価値が極大となるフォーカスレンズ位置(以下、ピークポジション)が求まり、これが領域ごとの距離情報に相当する。即ち、距離マップは、M×Nのピークポジション情報である。なお、撮像部10に含まれる撮像素子が複数の測距領域ごとにデフォーカス量を求められる構成であれば、各測距領域のデフォーカス量に基づいて距離マップを取得してもよい。
In S204, the
S205で、システム制御部40は、S204で得られた距離マップ、及びS202で得られた測光結果を参照して、ブラケット撮影の種類を決定する。まず、システム制御部40は、距離マップを参照して撮影画面内に距離差のある被写体が混在するか否かを判定する。距離差のある被写体が混在する場合、システム制御部40は、フォーカスブラケットを選択する。即ち、撮像装置100は、フォーカスレンズの位置を変えて複数回の撮影を行うことになる。撮影画面内の距離差が小さい場合は、システム制御部40は、S202で得られた低輝度領域の輝度値と高輝度領域の輝度値との差分(輝度差)を算出し、輝度差が所定の閾値(第3の閾値)以上か否かを判定する。輝度差が所定の閾値以上である場合は、システム制御部40は、AEブラケット(以下、AEB)を選択する。即ち、撮像装置100は、露出を変えて複数回の撮影を行うことになる。輝度差が所定の閾値未満の場合は、システム制御部40は、連写を選択する。即ち、撮像装置100は、同じフォーカス位置、同じ露出で3枚連続撮影することになる。この場合、撮像装置100は、図4を参照して後述するAEB種別(撮影方式)の選択は行わない。なお、S205における輝度差に関する所定の閾値(第3の閾値)は、後述するS404における所定の閾値(第1の閾値)よりも小さい。
In S205, the
S206で、システム制御部40は、被写体にピントを合わせるためにフォーカスレンズを合焦位置に移動させる。合焦位置は、S204で得られた距離マップをもとに算出される。
In S206, the
S207で、システム制御部40は、シャッタースイッチSW2 94がONであるか否かを判定する。OFFの場合、処理はS208に進み、ONの場合、処理はS209に進む。
In S207, the
S208で、システム制御部40は、シャッタースイッチSW1 92がONであるか否かを判定する。ONの場合、処理はS207に戻り、OFFの場合、処理はS201に戻る。シャッタースイッチSW1 92がON、シャッタースイッチSW2 94がOFFの間は、S207〜S208の処理が繰り返される。
In S208, the
S209で、システム制御部40は、S205で決定したブラケット種別に基づきブラケット撮影を行う。S209のブラケット撮影処理については、図3を用いて後述する。
In step S209, the
S210で、システム制御部40は、ブラケット撮影により得られた最終的な3枚の出力画像データを、記録部80を通じてメディアに記録する。
In S <b> 210, the
図3は、S209のブラケット撮影処理の詳細を示すフローチャートである。S301で、システム制御部40は、S205で決定したブラケット種別を参照し、ブラケット種別がAEBであれば処理をS302に進める。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the bracket photographing process in S209. In S301, the
S302で、システム制御部40は、AEB種別(撮影方式)を決定する。決定されるAEB種別は「発光」(第4の撮影方式)、「HDR」(第2の撮影方式)、「D+」(第1の撮影方式)、「AEB(通常)」(第3の撮影方式)のいずれかである。「発光」は、ストロボ発光を伴う撮影方式を指す。「HDR」は、適正、アンダー、オーバーという露出の異なる3枚の画像の合成によりダイナミックレンジを拡大する処理を伴う撮影方式を指す。「D+」は、露出アンダーの画像をダイナミックレンジ拡大用のガンマで持ち上げる処理を伴う撮影方式を指す。「AEB(通常)」は、適正、アンダー、オーバーという露出の異なる3枚の画像を出力する撮影方式を指す。「AEB(通常)」の場合、複数の画像の合成処理や、ダイナミックレンジを拡大するガンマ処理は行われない。また、「HDR」のための合成処理、及び「D+」のためのガンマ処理は、画像処理回路60で行われる。S302のAEB種別決定処理については、図4を用いて後述する。
In S302, the
S302にて決定されたAEB種別が「発光」の場合、システム制御部40は、処理をS303からS304へ進める。S304で、システム制御部40は、ストロボ制御部35を用いてストロボ(フラッシュ)を発光させ、1枚目の画像をアンダー露出で撮影する。S305で、システム制御部40は、2枚目の画像を適正露出で撮影する、S306で、システム制御部40は、3枚目の画像をオーバー露出で撮影する。S305及びS306では、ストロボの発光は行われない。適正露出、アンダー露出、オーバー露出については、システム制御部40は、S202の測光処理で求めた被写体輝度、高輝度領域の輝度値、低輝度領域の輝度値に基づいて算出する。適正露出で撮影すると撮影画面全体が平均的に、アンダー露出で撮影すると高輝度領域が、オーバー露出で撮影すると低輝度領域が、それぞれ適正露出になるように露出が計算される。
If the AEB type determined in S302 is “light emission”, the
S307で、システム制御部40は、S304で撮影した発光画像、S305で撮影した適正画像、S306で撮影したオーバー画像を現像して出力する。
In step S307, the
なお、S304からS306においては、システム制御部40は少なくとも1枚の発光画像を撮影すればよく、これ以外の撮影や撮影条件は上で説明したものと異なっていてもよい。例えば、システム制御部40は、S305及びS306の処理を省略してもよい。この場合、S307で、システム制御部40は、S304で撮影された発光画像(フラッシュの発光時に撮像された画像)のみを出力する。
In S304 to S306, the
S302にて決定されたAEB種別が「発光」でない場合は、システム制御部40は、処理をS303からS308へ進める。S308で、システム制御部40は、1枚目の画像を適正露出で撮影する。S309で、システム制御部40は、2枚目の画像をアンダー露出で撮影する。S310で、システム制御部40は、3枚目の画像をオーバー露出で撮影する。S308〜S310では、ストロボの発光は行われない。
If the AEB type determined in S302 is not “light emission”, the
S311で、システム制御部40は、S302にて決定されたAEB種別が「HDR」であるか否かを判定する。「HDR」の場合、処理はS312に進み、「HDR」でない場合、処理はS315に進む。
In S311, the
S312で、システム制御部40は、S308で撮影した適正画像、S309で撮影したアンダー画像、S310で撮影したオーバー画像を合成してHDR画像を生成する。
In S312, the
S313で、システム制御部40は、合成が成功したか否かを判定する。合成処理は、被写体などの動きに弱い。後述する通り、「HDR」が選択されるのは被写体の動きが比較的小さい場合であるが、そのような場合でも、S312で合成処理をした結果、合成する画像の位置合わせなどに失敗し、合成が失敗する場合がある。システム制御部40は、例えば、位置合わせのための動きベクトルが検出できなかった場合や、検出された動きベクトルが大き過ぎる場合などに、合成が失敗したと判定することができる。合成が成功した場合、処理はS314に進み、合成が失敗した場合、処理はS316に進む。
In S313, the
S314で、システム制御部40は、S308で撮影した適正画像、及びS310で撮影したオーバー画像を現像し、S312で生成したHDR合成画像(第2の処理画像)と併せて出力する。
In step S314, the
なお、S314においては、システム制御部40は少なくともHDR合成画像を出力すればよく、これ以外の画像は出力しなくてもよい。また、本実施形態では、HDR合成画像は3枚の画像(適正画像、アンダー画像、オーバー画像)から生成されるものとしたが、合成枚数は3枚に限定されない。例えば、システム制御部40は、アンダー画像及びオーバー画像からHDR合成画像を生成してもよい。この場合、システム制御部40は、S308における適正画像の撮影を省略してもよい。
In S314, the
処理がS311からS315へ進んだ場合(S302にて決定されたAEB種別が「HDR」でない場合)、システム制御部40は、S302にて決定されたAEB種別が「D+」であるか否かを判定する。「D+」の場合、処理はS316に進み、「D+」でない場合、処理はS318に進む。
When the process proceeds from S311 to S315 (when the AEB type determined in S302 is not “HDR”), the
処理がS313又はS315からS316へ進んだ場合、システム制御部40は、S309で撮影したアンダー画像に対し、画像処理回路60を用いてガンマ処理を施す。そして、D+画像(合成処理ではなくガンマ処理による処理画像:第1の処理画像)を生成する。
When the process proceeds from S313 or S315 to S316, the
S317で、システム制御部40は、S308で撮影した適正画像、及びS310で撮影したオーバー画像を現像し、S316で生成したD+画像と併せて出力する。
In S317, the
なお、S317においては、システム制御部40は少なくともD+画像を出力すればよく、これ以外の画像は出力しなくてもよい。システム制御部40がD+画像しか出力しない場合、システム制御部40は、S308における適正画像の撮影やS310におけるオーバー画像の撮影を省略してもよい。
Note that in S317, the
処理がS315からS318へ進んだ場合(S302にて決定されたAEB種別が「D+」でない場合)、システム制御部40は、S308で撮影した適正画像、S309で撮影したアンダー画像、及びS310で撮影したオーバー画像を現像して出力する。
When the process proceeds from S315 to S318 (when the AEB type determined in S302 is not “D +”), the
なお、S318においては、システム制御部40は所定の露出で撮像された少なくとも1つの画像を出力すればよく、上述の3つの画像全てを出力することは必須ではない。例えば、システム制御部40は適正露出で撮像された画像だけを出力してもよく、この場合、S309におけるアンダー画像の撮影やS310におけるオーバー画像の撮影を省略してもよい。
In S318, the
処理がS301からS319へ進んだ場合(S205で決定したブラケット種別がAEBでない場合)、システム制御部は、ブラケット種別に応じて、フォーカスブラケット撮影もしくは連写を行う。フォーカスブラケット撮影の場合、システム制御部40は、フォーカス制御部30を用いてフォーカスレンズ位置を変えて3枚の画像を撮影する。連写の場合、システム制御部40は、撮影条件を変えずに連続で3枚の画像を撮影する。S320で、システム制御部40は、S319で撮影した3枚の画像を現像して出力する。
When the process proceeds from S301 to S319 (when the bracket type determined in S205 is not AEB), the system control unit performs focus bracket shooting or continuous shooting according to the bracket type. In the case of focus bracket shooting, the
S307、S314、S317、S318、又はS320で3枚の画像が出力されると、S209のブラケット撮影処理は終了する。 When three images are output in S307, S314, S317, S318, or S320, the bracket shooting process in S209 ends.
図4は、S302のAEB種別決定処理の詳細を示すフローチャートである。S401で、システム制御部40は、S204で得られた距離マップやS206で算出した合焦位置を参照することにより被写体までの距離(被写体距離)を検出し、被写体距離が遠距離であるか否かを判定する。例えば、システム制御部40は、被写体距離を所定の閾値と比較し、被写体距離が閾値以上であれば遠距離であると判定する。遠距離の場合、処理はS404に進み、遠距離でない場合、処理はS402に進む。
FIG. 4 is a flowchart showing details of the AEB type determination process in S302. In S401, the
S402で、システム制御部40は、前述の被写体距離に基づき、被写体が至近に存在するか否かを判定する。例えば、システム制御部40は、被写体距離を所定の閾値と比較し、被写体距離が閾値以下であれば被写体が至近に存在すると判定する。被写体が至近に存在する場合、処理はS404に進み、被写体が至近に存在しない場合、処理はS403に進む。
In S402, the
S403で、システム制御部40は、AEB種別を「発光」に決定する。ストロボ撮影を行う場合、撮影露出を高輝度領域に合わせて(即ち、アンダー露出で)ストロボ発光することで(S304参照)、高輝度領域と低輝度領域を同時に適正な明るさにできる。ストロボ撮影であれば、複数の画像を合成することによる合成失敗のリスクもなく、ダイナミックレンジ拡大用のガンマ処理でノイズが増加することもない。そのため、本実施形態では、被写体距離に問題がなければ、システム制御部40はAEB種別として「発光」を選択する。S403の処理が行われるのは、被写体距離が遠距離でもなく(S401でNO)、至近でもない(S402でNO)場合、即ち、被写体距離が所定の範囲内であり問題がない場合である。
In step S403, the
他方、被写体が遠距離に存在する場合は、ストロボ発光してもストロボ光が被写体に届かない可能性があり、逆に被写体が至近に存在する場合は、ストロボ発光してしまうとストロボ光が被写体に強く当たりすぎたりケラレが生じたりする可能性がある。そのため、被写体が遠距離に存在する場合(S401でYES)や、被写体が至近に存在する場合(S402でYES)には、システム制御部40は処理をS404に進め、ストロボ発光しないようにする。
On the other hand, if the subject is located at a long distance, the flash light may not reach the subject even if the flash is fired. Conversely, if the subject is close to the subject, There is a possibility of hitting too hard or vignetting. Therefore, when the subject is at a long distance (YES in S401) or when the subject is close (YES in S402), the
S404で、システム制御部40は、S202で得られた低輝度領域の輝度値と高輝度領域の輝度値との差分(輝度差)が所定の閾値(第1の閾値)以上であるか否かを判定する。輝度差が大きい場合にHDR合成(S312参照)を行うと、合成画像が不自然になりやすい。また、輝度差が大きい場合にガンマ処理によるダイナミックレンジ拡大(S316参照)を行うと、ガンマ処理によりアンダー画像の輝度をより大きく持ち上げないとならないため、ノイズが増加する傾向にある。そのため、本実施形態では、輝度差が所定の閾値以上である場合には、システム制御部40は「HDR」や「D+」を選択せず、「AEB(通常)」を選択する。即ち、S404において輝度差が閾値以上の場合、処理はS408に進み、輝度差が閾値未満の場合、処理はS405に進む。
In S404, the
なお、S404においては、システム制御部40は、輝度差を判定する代わりに、被写体の高輝度領域の適正露出と低輝度領域の適正露出を算出し、両者の露出差が所定の閾値以上であるか否かを判定してもよい。高輝度領域の適正露出は、S304及びS309のアンダー露出に相当し、低輝度領域の適正露出は、S306及びS310のオーバー露出に相当する。輝度差が大きい場合は露出差も大きくなる(換言すると、露出差が大きいということは輝度差が大きいということを意味する)ので、露出差を判定するということは、実質的には輝度差を判定するということと同じことである。
In S404, instead of determining the luminance difference, the
S405で、システム制御部40は、S203における動き判定結果を参照することにより、被写体に動きがあるか否かを判定する。被写体に動きがある場合、処理はS406に進み、そうでない場合、処理はS407に進む。
In step S405, the
被写体に動きがある場合、複数の撮影画像の合成に失敗する可能性が高い。そのため、S406で、システム制御部40は、1枚の画像をガンマ処理することによりダイナミックレンジを拡大する「D+」を選択する。逆に、被写体に動きがなければ、S407で、システム制御部40は、複数の撮影画像を合成することによりダイナミックレンジを拡大する「HDR」を選択する。
When the subject moves, there is a high possibility that composition of a plurality of captured images will fail. Therefore, in S406, the
S404からS408へ進んだ場合(高輝度領域と低輝度領域の輝度差が大きい場合)、システム制御部40は、非発光で露出を変えながら複数の画像を撮影する「AEB(通常)」を選択する。「AEB(通常)」の場合は、低輝度領域を適正露出にした撮影と、高輝度領域を適正露出にした撮影とを行うことができる。そして、合成失敗のリスクや、ガンマ処理によりノイズが増加するリスクもない。しかしながら、「AEB(通常)」の場合、1枚の画像で低輝度領域と高輝度領域を同時に適正露出にすることはできない。そのため、例えば、S318において、システム制御部40は、各画像から適正露出の領域のみを切り出して出力してもよい。
When the process proceeds from S404 to S408 (when the brightness difference between the high-brightness area and the low-brightness area is large), the
また、S307、S314、S317、及びS318におけるオーバー画像について、システム制御部40は、オーバー画像のうち輝度が所定の閾値(第2の閾値)未満の領域を切り出して出力してもよい。これにより、オーバー画像のうち適正露出の領域のみが出力される。
In addition, for the over image in S307, S314, S317, and S318, the
以上説明したように、第1の実施形態によれば、撮像装置100は、撮影時の様々な状況(被写体距離、高輝度領域と低輝度領域の輝度差、及び被写体の動きなど)を考慮して撮影方式(AEB種別)を決定する。これにより、最終的に得られる画像の画質を向上させることができる。
As described above, according to the first embodiment, the
また、上記の実施形態では、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理の例として、露出アンダーの画像をダイナミックレンジ拡大用のガンマで持ち上げる処理(D+)を説明した。しかしながら、上記のような階調補正処理はガンマで持ち上げる処理に限られるものではなく、例えば、特開2010−193098号公報に記載された暗部補正処理など、他の公知の階調補正処理を行ってもよい。 In the above embodiment, as an example of the gradation correction process using the input / output characteristic that makes the amplification factor for the low luminance input value larger than the amplification factor for the high luminance input value, an underexposed image is converted to a dynamic range. The process (D +) of lifting with gamma for enlargement has been described. However, the gradation correction process as described above is not limited to the process of lifting with gamma, and other known gradation correction processes such as a dark part correction process described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-193098 are performed. May be.
[その他の実施形態]
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して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(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
[Other Embodiments]
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (12)
前記被写体が動いていると判定された場合、第1の撮影方式を選択し、前記被写体が動いていないと判定された場合、第2の撮影方式を選択する選択手段と、
前記第1の撮影方式が選択された場合、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理により第1の処理画像を生成し、前記第2の撮影方式が選択された場合、複数の異なる露出条件で撮像された複数の画像を合成することにより第2の処理画像を生成する生成手段と、
前記第1の撮影方式が選択された場合、前記第1の処理画像を出力し、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像を出力する出力手段と、
前記撮影画面内の高輝度領域と低輝度領域の輝度差を算出する算出手段と、
を備え、
前記選択手段は、前記輝度差が第1の閾値以上の場合、前記判定手段の判定結果に関わらず第3の撮影方式を選択し、
前記出力手段は、前記第3の撮影方式が選択された場合、所定の露出で撮像された画像を出力する
ことを特徴とする撮像装置。 Determination means for determining whether or not the subject in the shooting screen is moving;
A selection unit that selects a first shooting method when it is determined that the subject is moving; and a second shooting method that is selected when it is determined that the subject is not moving;
When the first imaging method is selected, the first processed image is obtained by gradation correction processing using an input / output characteristic that makes an amplification factor for a low luminance input value larger than an amplification factor for a high luminance input value. Generating means for generating a second processed image by combining a plurality of images captured under a plurality of different exposure conditions when the second imaging method is selected;
An output means for outputting the first processed image when the first photographing method is selected, and outputting the second processed image when the second photographing method is selected;
Calculating means for calculating a luminance difference between a high luminance area and a low luminance area in the shooting screen;
Equipped with a,
The selection unit selects a third imaging method regardless of the determination result of the determination unit when the luminance difference is equal to or greater than a first threshold value;
The output means outputs an image captured with a predetermined exposure when the third imaging method is selected.
An imaging apparatus characterized by that.
前記選択手段は、前記距離が所定の範囲内の場合、第4の撮影方式を選択し、
前記撮像装置は、前記第4の撮影方式が選択された場合、フラッシュを発光させる発光手段を更に備え、
前記出力手段は、前記第4の撮影方式が選択された場合、前記フラッシュの発光時に撮像された画像を出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 A detecting means for detecting a distance to the subject;
The selection means selects a fourth imaging method when the distance is within a predetermined range;
The imaging apparatus further includes light emitting means for emitting a flash when the fourth imaging method is selected,
And the output means, when the fourth imaging mode is selected, the imaging apparatus according to claim 1, characterized in that outputs the image captured at the time of emission of the flash.
ことを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 When the fourth photographing method is selected, the output means captures an image captured with underexposure when the flash is emitted, an image captured with appropriate exposure without emitting the flash, and the flash. The imaging apparatus according to claim 2 , wherein an image captured with overexposure without causing light emission is output.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 The output means outputs the first processed image, an image captured with proper exposure, and an image captured with overexposure when the first imaging method is selected. The imaging device according to any one of claims 1 to 3 .
前記出力手段は、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像と、当該適正露出で撮像された画像と、当該オーバー露出で撮像された画像と、を出力する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。 When the second imaging method is selected, the generation unit combines the image captured with underexposure, the image captured with appropriate exposure, and the image captured with overexposure, Generating a second processed image;
The output means outputs the second processed image, the image captured with the appropriate exposure, and the image captured with the overexposure when the second imaging method is selected. the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The output means outputs an image captured with underexposure, an image captured with appropriate exposure, and an image captured with overexposure when the third imaging method is selected. The imaging apparatus according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 And the output means, when outputting an image captured by the over-exposure, the luminance of the image is any one of claims 3 to 6, characterized in that for outputting a region of less than a second threshold value The imaging device described.
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 When the second photographing method is selected and the composition by the generating unit fails, the generating unit generates the first processed image, and the output unit outputs the first processed image. the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1 , wherein the selection unit performs the selection when the luminance difference is equal to or greater than a third threshold value that is smaller than the first threshold value.
前記被写体が動いていると判定された場合、第1の撮影方式を選択し、前記被写体が動いていないと判定された場合、第2の撮影方式を選択する選択手段と、 A selection unit that selects a first shooting method when it is determined that the subject is moving; and a second shooting method that is selected when it is determined that the subject is not moving;
前記第1の撮影方式が選択された場合、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理により第1の処理画像を生成し、前記第2の撮影方式が選択された場合、複数の異なる露出条件で撮像された複数の画像を合成することにより第2の処理画像を生成する生成手段と、 When the first imaging method is selected, the first processed image is obtained by gradation correction processing using an input / output characteristic that makes an amplification factor for a low luminance input value larger than an amplification factor for a high luminance input value. Generating means for generating a second processed image by combining a plurality of images captured under a plurality of different exposure conditions when the second imaging method is selected;
前記第1の撮影方式が選択された場合、前記第1の処理画像を出力し、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像を出力する出力手段と、 An output means for outputting the first processed image when the first photographing method is selected, and outputting the second processed image when the second photographing method is selected;
前記被写体までの距離を検出する検出手段と、 Detecting means for detecting a distance to the subject;
を備える撮像装置であって、 An imaging device comprising:
前記選択手段は、前記距離が所定の範囲内の場合、第4の撮影方式を選択し、 The selection means selects a fourth imaging method when the distance is within a predetermined range;
前記撮像装置は、前記第4の撮影方式が選択された場合、フラッシュを発光させる発光手段を更に備え、 The imaging apparatus further includes light emitting means for emitting a flash when the fourth imaging method is selected,
前記出力手段は、前記第4の撮影方式が選択された場合、前記フラッシュの発光時に撮像された画像を出力する The output means outputs an image picked up when the flash is emitted when the fourth photographing method is selected.
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus characterized by that.
前記撮像装置の判定手段が、撮影画面内の被写体が動いているか否かを判定する判定工程と、
前記撮像装置の選択手段が、前記被写体が動いていると判定された場合、第1の撮影方式を選択し、前記被写体が動いていないと判定された場合、第2の撮影方式を選択する選択工程と、
前記撮像装置の生成手段が、前記第1の撮影方式が選択された場合、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理により第1の処理画像を生成し、前記第2の撮影方式が選択された場合、複数の異なる露出条件で撮像された複数の画像を合成することにより第2の処理画像を生成する生成工程と、
前記撮像装置の出力手段が、前記第1の撮影方式が選択された場合、前記第1の処理画像を出力し、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像を出力する出力工程と、
前記撮像装置の算出手段が、前記撮影画面内の高輝度領域と低輝度領域の輝度差を算出する算出工程と、
を備え、
前記選択工程では、前記輝度差が第1の閾値以上の場合、前記判定工程の判定結果に関わらず第3の撮影方式を選択し、
前記出力工程では、前記第3の撮影方式が選択された場合、所定の露出で撮像された画像を出力する
ことを特徴とする制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus,
A determination step in which the determination unit of the imaging apparatus determines whether or not the subject in the shooting screen is moving;
When the selection unit of the imaging apparatus determines that the subject is moving, the first shooting method is selected. When the selection unit determines that the subject is not moving, the second shooting method is selected. Process,
Tone correction using an input / output characteristic that causes the generation unit of the imaging apparatus to make an amplification factor for a low luminance input value larger than an amplification factor for a high luminance input value when the first imaging method is selected A generating step of generating a first processed image by processing and generating a second processed image by combining a plurality of images captured under a plurality of different exposure conditions when the second imaging method is selected. When,
The output unit of the imaging apparatus outputs the first processed image when the first shooting method is selected, and outputs the second processed image when the second shooting method is selected. An output process to
A calculating step of calculating a luminance difference between a high luminance region and a low luminance region in the photographing screen by the calculation unit of the imaging device;
Equipped with a,
In the selection step, when the luminance difference is equal to or greater than a first threshold, the third imaging method is selected regardless of the determination result of the determination step,
In the output step, when the third imaging method is selected, an image captured with a predetermined exposure is output.
A control method characterized by that.
前記撮像装置の判定手段が、撮影画面内の被写体が動いているか否かを判定する判定工程と、 A determination step in which the determination unit of the imaging apparatus determines whether or not the subject in the shooting screen is moving;
前記撮像装置の選択手段が、前記被写体が動いていると判定された場合、第1の撮影方式を選択し、前記被写体が動いていないと判定された場合、第2の撮影方式を選択する選択工程と、 When the selection unit of the imaging apparatus determines that the subject is moving, the first shooting method is selected. When the selection unit determines that the subject is not moving, the second shooting method is selected. Process,
前記撮像装置の生成手段が、前記第1の撮影方式が選択された場合、低輝度の入力値に対する増幅率を高輝度の入力値に対する増幅率よりも大きくする入出力特性を用いた階調補正処理により第1の処理画像を生成し、前記第2の撮影方式が選択された場合、複数の異なる露出条件で撮像された複数の画像を合成することにより第2の処理画像を生成する生成工程と、 Tone correction using an input / output characteristic that causes the generation unit of the imaging apparatus to make an amplification factor for a low luminance input value larger than an amplification factor for a high luminance input value when the first imaging method is selected A generating step of generating a first processed image by processing and generating a second processed image by combining a plurality of images captured under a plurality of different exposure conditions when the second imaging method is selected. When,
前記撮像装置の出力手段が、前記第1の撮影方式が選択された場合、前記第1の処理画像を出力し、前記第2の撮影方式が選択された場合、前記第2の処理画像を出力する出力工程と、 The output unit of the imaging apparatus outputs the first processed image when the first shooting method is selected, and outputs the second processed image when the second shooting method is selected. An output process to
前記撮像装置の検出手段が、前記被写体までの距離を検出する検出工程と、 A detecting step in which the detecting means of the imaging device detects the distance to the subject;
を備え、 With
前記選択工程では、前記距離が所定の範囲内の場合、第4の撮影方式を選択し、 In the selection step, when the distance is within a predetermined range, a fourth imaging method is selected,
前記制御方法は、前記撮像装置の発光手段が、前記第4の撮影方式が選択された場合、フラッシュを発光させる発光工程を更に備え、 The control method further includes a light emitting step of causing the light emitting means of the imaging device to emit a flash when the fourth photographing method is selected,
前記出力工程では、前記第4の撮影方式が選択された場合、前記フラッシュの発光時に撮像された画像を出力する In the output step, when the fourth imaging method is selected, an image captured when the flash is emitted is output.
ことを特徴とする制御方法。 A control method characterized by that.
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