JP6278736B2 - 画像処理装置、画像処理方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態による画像処理装置である撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。
なお、ステップS14の処理では、上記の閾値処理の代わりに、色信号値の一部又は全体を圧縮する処理を行うようにしてもよい。例えば、次の式(2)で示すように、所定の閾値THxから飽和レベルMxまでの信号値を、閾値THxから入力上限値Wtまでに圧縮する処理を行う。そして、n=1(nは乗数であって、1以上の整数である)の場合には、置換処理部15は閾値THx以上の色信号値を線形に圧縮する。また、n=2の場合には、置換処理部15は、閾値THx以降において色信号値が入力上限値Wtに収束するように色信号値を非線形に圧縮する。また、他の色信号値の置換に用いる色信号値について圧縮処理を行って、当該置換対象の他の色信号値について閾値処理を行うようにしてもよい。
上述のように、置換処理の前に、ステップS14の処理で全ての色信号値を入力上限値Wt以下に収めることで、色信号値が入力上限値Wtを超えるダイナミックレンジ調整において、信号値の置換によって飽和の逆転現象が起こらないようにすることができる。
上述の例では、入力時における飽和レベルの置換割合が”1”となるように、平行移動量PをMyとしたが、置換割合と平行移動量との関係はこの例に限定されない。例えば、平行移動量Pを0.9Myとして、飽和レベルの9割以降において置換割合が”1”となるようにしてもよい。
ガンマカーブ68は、Dレンジ調整部13で決定された入力下限値Bk(62)および接続点Mid(60)を通過して、入力上限値Wt(64)に収束する。接続点Mid(60)以下における形状は、ガンマカーブ50および55に比べて、ガンマカーブ61および68の方が近似している。これによって、低輝度側の輝度を維持しつつ高輝度側の階調を伸ばすことができる。
次に、本発明の第2の実施形態による画像処理装置であるカメラについて説明する。
入力変換特性93は、上記の式(7)に示す関数H(x)によって定まる入力変換特性である。入力上限値Wt(94)は入力変換特性93の入力上限値を示し、Dレンジ調整部13によって決定される。入力下限値Bk(95)は、式(7)に示すH(x)よって求まる入力変換特性93の入力下限値である。そして、入力変換特性93は、接続点Mid(90)、入力上限値Wt(94)、および入力下限値Bk(95)を通過する。
11 光学補正部
12 色補間部
13 ダイナミック(D)レンジ調整部
14 置換割合調整部
15 置換処理部
16 ノイズ除去部
17 ガンマ補正部
18 シャープネス処理部
19 色処理部
Claims (15)
- 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置であって、
予め設定された基準ガンマカーブにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定手段と、
前記撮影データの入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第1のガンマカーブを生成する第1の生成手段と、
前記撮影データの入力上限値を終点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第2のガンマカーブを生成する第2の生成手段と、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第3のガンマカーブを生成する第3の生成手段と、
予め定められた混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合して第4のガンマカーブを得る第4の生成手段と、
前記第4のガンマカーブを用いて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する調整手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記第4の生成手段は、前記入力下限値において前記第1のガンマカーブが最大となって、前記入力上限値で前記第2のガンマカーブが最大となる混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第4の生成手段は、前記接続点において前記第3のガンマカーブが最大となる混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合することを特徴とする請求項1又は2に記載の画像処理装置。
- 前記第4の生成手段は、前記第1のガンマカーブの混合割合を前記入力下限値から前記入力上限値に向かうにつれて減少させ、前記第3のガンマカーブの混合割合を前記入力下限値から前記接続点に向かうにつれて増加させ、前記接続点から前記入力上限値に向かうにつれて減少させ、さらに、前記第2のガンマカーブの混合割合を前記入力下限値から前記入力上限値に向かうにつれて増加させることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 前記第1の生成手段は、第1のガンマカーブの終点を入力下限値+(基準ガンマカーブの入力上限値−基準ガンマカーブの入力下限値)×(接続点−入力下限値)/(基準ガンマカーブの接続点−基準ガンマカーブの入力下限値)とし、
前記第2の生成手段は、第2のガンマカーブの起点を入力上限値−(基準ガンマカーブの入力上限値−基準ガンマカーブの入力下限値)×(入力上限値−接続点)/(基準ガンマカーブの入力上限値−基準ガンマカーブの接続点)とし、
前記第3の生成手段は、第3のガンマカーブの終点を入力下限値+(基準ガンマカーブの入力上限値−基準ガンマカーブの入力下限値)×(接続点−第1の入力下限値)/(基準ガンマカーブの接続点−基準ガンマカーブの入力下限値)とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。 - 前記第3の生成手段は、前記第1の入力下限値を前記入力下限値と一致させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2の生成手段は、前記第1の入力下限値よりも小さい第2の入力下限値を前記第2のガンマカーブの起点とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記第2の生成手段は前記第2の入力下限値を前記第1の入力下限値と一致させることを特徴とする請求項7に記載の画像処理装置。
- 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置であって、
前記撮影データについて入力下限値および入力上限値を設定するとともに、前記撮影データにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定手段と、
予め設定されたガンマカーブにから入力下限値、入力上限値、および所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける領域接続点を得る取得手段と、
前記入力下限値において前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第1の入力変換特性を得る第1の変換手段と、
前記入力上限値で前記入力上限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第2の入力変換特性を得る第2の変換手段と、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値で前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第3の入力変換特性を得る第3の変換手段と、
前記ガンマカーブを参照して前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する前に、予め定められた混合割合で前記第1の入力変換特性、前記第2の入力変換特性、および前記第3の入力変換特性を混合して第4の入力変換特性を得て、当該第4の入力変換特性によって前記撮影データの信号値を変換する第4の変換手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理方法であって、
予め設定された基準ガンマカーブにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
前記撮影データの入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第1のガンマカーブを生成する第1の生成ステップと、
前記撮影データの入力上限値を終点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第2のガンマカーブを生成する第2の生成ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第3のガンマカーブを生成する第3の生成ステップと、
予め定められた混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合して第4のガンマカーブを得る第4の生成ステップと、
前記第4のガンマカーブを用いて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する調整ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理方法であって、
前記撮影データについて入力下限値および入力上限値を設定するとともに、前記撮影データにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
予め設定されたガンマカーブにから入力下限値、入力上限値、および所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける領域接続点を得る取得ステップと、
前記入力下限値において前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第1の入力変換特性を得る第1の変換ステップと、
前記入力上限値で前記入力上限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第2の入力変換特性を得る第2の変換ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値で前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第3の入力変換特性を得る第3の変換ステップと、
前記ガンマカーブを参照して前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する前に、予め定められた混合割合で前記第1の入力変換特性、前記第2の入力変換特性、および前記第3の入力変換特性を混合して第4の入力変換特性を得て、当該第4の入力変換特性によって前記撮影データの信号値を変換する第4の変換ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
予め設定された基準ガンマカーブにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
前記撮影データの入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第1のガンマカーブを生成する第1の生成ステップと、
前記撮影データの入力上限値を終点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第2のガンマカーブを生成する第2の生成ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第3のガンマカーブを生成する第3の生成ステップと、
予め定められた混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合して第4のガンマカーブを得る第4の生成ステップと、
前記第4のガンマカーブを用いて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する調整ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置で用いられる制御プログラムであって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
前記撮影データについて入力下限値および入力上限値を設定するとともに、前記撮影データにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
予め設定されたガンマカーブにから入力下限値、入力上限値、および所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける領域接続点を得る取得ステップと、
前記入力下限値において前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第1の入力変換特性を得る第1の変換ステップと、
前記入力上限値で前記入力上限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第2の入力変換特性を得る第2の変換ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値で前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第3の入力変換特性を得る第3の変換ステップと、
前記ガンマカーブを参照して前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する前に、予め定められた混合割合で前記第1の入力変換特性、前記第2の入力変換特性、および前記第3の入力変換特性を混合して第4の入力変換特性を得て、当該第4の入力変換特性によって前記撮影データの信号値を変換する第4の変換ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置で用いられる制御プログラムを記録した記録媒体であって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
予め設定された基準ガンマカーブにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
前記撮影データの入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第1のガンマカーブを生成する第1の生成ステップと、
前記撮影データの入力上限値を終点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第2のガンマカーブを生成する第2の生成ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値を起点として前記基準ガンマカーブを線形に伸縮して前記接続点を通過する第3のガンマカーブを生成する第3の生成ステップと、
予め定められた混合割合で前記第1のガンマカーブ、前記第2のガンマカーブ、および前記第3のガンマカーブを混合して第4のガンマカーブを得る第4の生成ステップと、
前記第4のガンマカーブを用いて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する調整ステップと、
を実行させる制御プログラムが記録されたコンピュータにより読み取り可能な記録媒体。 - 未現像の撮影データを現像して現像データを得る際、ガンマカーブに応じて前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する画像処理装置で用いられる制御プログラムを記録した記録媒体であって、
前記画像処理装置が備えるコンピュータに、
前記撮影データについて入力下限値および入力上限値を設定するとともに、前記撮影データにおいて所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける接続点を設定する設定ステップと、
予め設定されたガンマカーブにから入力下限値、入力上限値、および所定の輝度以上の高輝度領域と前記所定の輝度未満の低輝度領域とを分ける領域接続点を得る取得ステップと、
前記入力下限値において前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第1の入力変換特性を得る第1の変換ステップと、
前記入力上限値で前記入力上限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第2の入力変換特性を得る第2の変換ステップと、
前記入力下限値よりも小さい第1の入力下限値で前記入力下限値を通過し、前記接続点で前記領域接続点を通過する第3の入力変換特性を得る第3の変換ステップと、
前記ガンマカーブを参照して前記撮影データのコントラストおよびダイナミックレンジを調整する前に、予め定められた混合割合で前記第1の入力変換特性、前記第2の入力変換特性、および前記第3の入力変換特性を混合して第4の入力変換特性を得て、当該第4の入力変換特性によって前記撮影データの信号値を変換する第4の変換ステップと、
を実行させる制御プログラムが記録されたコンピュータにより読み取り可能な記録媒体。
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