JP5217783B2

JP5217783B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5217783B2
Application number: JP2008216889A
Authority: JP
Inventors: 艶子松下
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2028-08-26
Also published as: JP2010056645A

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、輝度差の大きな被写体を撮影することにより、画像データの暗部階調が暗く潰れるという現象が知られている。そこで、特許文献１の発明では、暗部階調のゲインを上げることで階調を圧縮し、暗部階調の黒つぶれを改善している。
特許２６６３１８９号

しかし、上述した特許文献１の発明では、上述した階調圧縮にともなって、階調圧縮を行った画像と行っていない画像とで明るさの印象が異なり、ユーザが違和感を感じるという問題や、階調圧縮にともなって、コントラストが低下するという問題があった。そこで、階調圧縮に合わせて撮影時の露出条件などを変更する技術が考えられているが、知識や経験の少ないユーザにとっては、適当な設定が困難な場合があり、階調圧縮を有効に利用できない場合がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、暗部階調の補正に関わる設定を、ユーザが適確に行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像の明るさに関する制御値を設定する設定部と、前記画像の画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、前記制御値と前記補正部による補正条件とを関連付けて変更し、前記補正条件の異なる少なくとも２枚の画像を含む複数の画像を生成する制御部とを備える。

なお、前記設定部は、前記制御値として、前記撮像部による撮像時の露出量と、前記撮像部により生成した前記画像に階調変換処理を施す際の階調変換特性と、感度との少なくとも１つを設定しても良い。

また、前記複数の画像は、前記補正部による補正が行われた画像と、前記補正部による補正が行われていない画像とを含んでも良い。

また、前記複数の画像は、前記制御値が同じで、かつ、前記補正条件が異なる複数の画像を含んでも良い。

また、前記制御値と前記補正条件との少なくとも一方に関するユーザ指定を受け付ける受付部を備え、前記制御部は、前記ユーザ指定の内容を基準として、所定の変更幅で前記制御値と前記補正条件とを関連付けて変更して前記複数の画像を生成しても良い。

また、前記制御部は、前記撮像部により生成した前記画像の特性に基づいて、前記変更幅を決定しても良い。

また、前記制御部は、前記撮像部により生成した前記画像の主要被写体の種類と、色調に関する特性と、コントラストに関する特性との少なくとも１つに基づいて、前記変更幅を決定しても良い

本発明によれば、暗部階調の補正に関わる設定を、ユーザが適確に行うことが可能な撮像装置を提供することができる。

＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態について説明する。第１実施形態では、本発明のカメラの一例として、一眼レフタイプの電子カメラを用いて説明する。

図１は、第１実施形態の電子カメラ１の構成を示す図である。図１に示すように、電子カメラ１は、撮影レンズ２、絞り３、クイックリターンミラー４、サブミラー５、拡散スクリーン６、コンデンサレンズ７、ペンタプリズム８、ビームスプリッタ９、接眼レンズ１０、結像レンズ１１、測光センサ１２、シャッタ１３、撮像素子１４、焦点検出部１５の各部を備える。

撮像素子１４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの半導体デバイスである。焦点検出部１５は、例えば、位相差方式の焦点検出を行い、撮影レンズ２の焦点状態を検出する。また、電子カメラ１は、測光センサ１２により検出される輝度に基づいて、コントラスト方式の焦点検出を行い、撮影レンズ２の焦点状態を検出する。

また、電子カメラ１は、撮像により生成された画像などを表示する液晶モニタなどのモニタ１６、各部を制御する制御部１７をさらに備える。制御部１７は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録する。

非撮影時、すなわち撮影を行わない場合には、クイックリターンミラー４は、図１に示すように、４５°の角度に配置される。そして、撮影レンズ２および絞り３を通過した光束は、クイックリターンミラー４で反射され、拡散スクリーン６、コンデンサレンズ７、ペンタプリズム８、ビームスプリッタ９を介して接眼レンズ１０に導かれる。ユーザは、接眼レンズ１０を介して被写体の像を目視することにより構図確認を行う。一方、ビームスプリッタ９により、上方に分割された光束は、結像レンズ１１を介して測光センサ１２の撮像面上に再結像される。また、クイックリターンミラー４を透過した光束は、サブミラー５を介して焦点検出部１５に導かれる。

一方、撮影時には、クイックリターンミラー４が、破線で示す位置に退避してシャッタ１３が開放し、撮影レンズ２からの光束は撮像素子１４に導かれる。

図２は、第１実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。図２に示すように、電子カメラ１は、図１の構成に加えて、タイミングジェネレータ２０、信号処理部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、バッファメモリ２３、バス２４、カードインターフェース２５、圧縮伸長部２６、画像表示部２７の各部を備える。タイミングジェネレータ２０は、撮像素子１４に出力パルスを供給する。また、撮像素子１４で生成される画像データは、信号処理部２１（撮像感度に対応するゲイン調整部を含む）およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。バッファメモリ２３は、バス２４に接続される。このバス２４には、カードインターフェース２５、図１で説明した制御部１７、圧縮伸張部２６、および画像表示部２７が接続される。カードインターフェース２５は、着脱自在なメモリカード２８と接続し、メモリカード２８に画像データを記録する。また、制御部１７には、電子カメラ１のスイッチ群２９（不図示のレリーズ釦などを含む）、タイミングジェネレータ２０、および測光センサ１２が接続される。さらに、画像表示部２７は、電子カメラ１の背面に設けられたモニタ１６に画像などを表示する。

また、電子カメラ１は、画像データの暗部階調の補正を行わない階調非圧縮モードと、暗部階調の補正を行う階調圧縮モードとを備える。何れのモードにより撮影を実行するかは、ユーザによりスイッチ群２９を介して予め選択されても良いし、制御部１７により自動で選択されても良い。また、階調圧縮モードにおいては、階調圧縮量（明度向上量）の大きさを３段階（Ｈｉｇｈ／Ｎｏｒｍａｌ／Ｌｏｗ）に設定可能であるとともに、電子カメラ１が自動で階調圧縮量を決定するＡｕｔｏも設定可能である。これら設定も、ユーザによりスイッチ群２９を介して予め行われる。さらに、電子カメラ１は、階調圧縮モードにおいて、階調圧縮量の異なる複数の画像を生成するブラケティング機能を備える。ブラケティング機能に関する設定も、ユーザによりスイッチ群２９を介して行われる。ブラケティング機能の詳細については後述する。

以上説明した構成の電子カメラ１の撮影時の動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１において、制御部１７は、ユーザによりスイッチ群２９を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１７は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部１７は、各部を制御し、撮像素子１４により被写体像を撮像して画像データを生成する。撮像素子１４により生成された画像データは、信号処理部２１およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。

ステップＳ３において、制御部１７は、バッファメモリ２３から画像データを読み出し、通常の画像処理を行う。通常の画像処理とは、ホワイトバランス調整、補間処理、色調補正処理などである。各処理の具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ４において、制御部１７は、階調カーブＧにしたがって、ステップＳ３で画像処理を施した画像データに対して階調変換処理を行う。階調変換処理の詳細は公知技術と同様であるため説明を省略する。そして、制御部１７は、ステップＳ５に進む。なお、階調カーブＧは、例えば、図４に示す特性を有する。

ステップＳ５において、制御部１７は、階調圧縮モードが設定されているか否かを判定する。そして、制御部１７は、階調圧縮モードが設定されていると判定するとステップＳ６に進む。一方、階調圧縮モードが設定されていない（階調非圧縮モードが設定されている）と判定すると、制御部１７は後述するステップＳ１０に進む。

ステップＳ６において、制御部１７は、Ａｕｔｏモードが設定されているか否かを判定する。そして、制御部１７は、Ａｕｔｏモードが設定されていると判定すると後述するステップＳ８に進む。一方、Ａｕｔｏモードが設定されていない（Ｈｉｇｈ／Ｎｏｒｍａｌ／Ｌｏｗの何れかのモードが設定されている）と判定すると、制御部１７はステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、制御部１７は、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに対して階調圧縮処理を行う。

図５は、階調圧縮のパラメータｆｇを示す図である。パラメータｆｇは、図５に示すように、画像の明度Ｙに応じたゲインを有する。そして、明度Ｙが小さいほど（処理画素を含む近傍範囲が暗いほど）、パラメータｆｇは大きくなる。逆に、明度Ｙが大きいほど（処理画素を含む近傍範囲が明るいほど）、パラメータｆｇは１に近づく。なお、図５中のＦ_Hは、階調圧縮量の大きさが「Ｈｉｇｈ」である場合のパラメータｆｇを示し、Ｆ_Nは、階調圧縮量の大きさが「Ｎｏｍａｌ」である場合のパラメータｆｇを示し、Ｆ_Lは、階調圧縮量の大きさが「Ｌｏｗ」である場合のパラメータｆｇを示す。

各画素Ｒ［ｘ，ｙ］，Ｇ［ｘ，ｙ］，Ｂ［ｘ，ｙ］における階調圧縮演算は以下の式１から式４により行う。

式１中のＹは、注目画素の輝度値を示す。また、式１中のｋｒ，ｋｇ，ｋｂは所定の係数である。また、式２〜式４中のＬｐｗは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、図６に示す特性を有する。また、式２〜式４中のｆｇは、上述したパラメータｆｇに対応する。すなわち、ユーザにより指定された階調圧縮量の大きさが「Ｈｉｇｈ」である場合にはｆｇ＝Ｆ_Hであり、ユーザにより指定された階調圧縮量の大きさが「Ｎｏｍａｌ」である場合にはｆｇ＝Ｆ_Nであり、ユーザにより指定された階調圧縮量の大きさが「Ｌｏｗ」である場合にはｆｇ＝Ｆ_Lである。制御部１７は、階調圧縮処理を終了すると、後述するステップＳ１０に進む。

ステップＳ６において、Ａｕｔｏモードが設定されていると判定すると、ステップＳ８において、制御部１７は、階調圧縮量を決定する。制御部１７は、例えば、ステップＳ２で生成した画像データを複数の領域に分割し、輝度最大の領域と輝度最小の領域との輝度差を求め、その輝度差に応じて階調圧縮量を決定する。なお、明部のコントラストに応じて階調圧縮量を決定する構成としても良い。また、撮影モード（例えば、「ポートレートモード」、「風景モード」など）に応じて階調圧縮量を決定する構成としても良いし、コントラストの強弱に応じて階調圧縮量を決定する構成としても良いし、画像の調整モードに応じて階調圧縮量を決定する構成としても良い。また、シーン解析や顔認識による画像判断結果に応じて、階調圧縮量を決定する構成としても良い。なお、制御部１７は、階調圧縮量を決定する際に、ステップＳ７で説明した３本のパラメータｆｇ（図５）から何れかのパラメータｆｇを選択しても良いし、これらのパラメータｆｇに基づく演算により適当なパラメータｆｇを決定しても良い。

ステップＳ９において、制御部１７は、ステップＳ８で決定した階調圧縮量にしたがって、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに対して階調圧縮処理を行う。階調圧縮処理の詳細はステップＳ７と同様である。

ステップＳ１０において、制御部１７は、ステップＳ８またはステップＳ９で階調圧縮処理を施した画像データ、またはステップＳ４で階調変換処理を施した画像データを、カードインターフェース２５を介してメモリカード２８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データをメモリカード２８に記録する前に、圧縮伸長部２６を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。

なお、図３の例では、Ａｕｔｏモードにおいては、ステップＳ８で階調圧縮量を決定し、決定した階調圧縮量にしたがって、ステップＳ７で階調圧縮処理を行う例を示した。しかし、Ａｕｔｏモードにおいて、複数の階調圧縮量で階調圧縮処理を行い、階調圧縮処理後の複数の画像を解析して、最適な階調圧縮量を決定する構成としても良い。

次に、階調圧縮モードにおけるブラケティング機能について説明する。ブラケティング機能は、１度の撮影で、階調圧縮量の異なる複数の画像を生成する機能である。ユーザは、この複数の画像を確認することにより、最適な階調圧縮量など階調圧縮処理に関わる設定を適確に行うことができる。

ブラケティング機能の設定は、例えば、モニタ１６にブラケティングに関するメニューを表示し、ユーザがこのメニューを目視しながらスイッチ群２９を操作することにより行う。ブラケティングに関するメニューには、階調圧縮モードにおけるブラケティングの他に、公知のＡＥ（自動露出）ブラケティングやホワイトバランスブラケティングなどを選択肢として備えても良い。

階調圧縮モードにおけるブラケティング機能が設定された際の電子カメラ１の撮影時の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ２１において、制御部１７は、階調圧縮モードにおけるブラケティングに関するユーザ指定を受け付ける。制御部１７は、画像表示部２７を制御して、例えば図８に示すブラケティング設定画面をモニタ１６に表示する。図８の例では、ブラケティング枚数と、階調圧縮モードを指定する設定画面を例示する。なお、ブラケティング枚数は、設定可能とせずに予め定められた枚数であっても良い。また、設定可能なブラケティング枚数に上限を設けても良い。また、階調圧縮モードについては、何れか１つのモードを選択可能であっても良いし、複数のモードを選択可能であっても良い。

ステップＳ２２において、制御部１７は、ユーザによりスイッチ群２９を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１７は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３からステップＳ２５において、制御部１７は、図３のフローチャートのステップＳ２からステップＳ４と同様の処理を行う。

ステップＳ２６において、制御部１７は、ステップＳ２１で受け付けたユーザ指定に基づいて、複数の階調圧縮量を決定する。制御部１７は、以下のＡ）〜Ｃ）のうち、少なくとも１つの方法にしたがって、複数の階調圧縮量を決定する。

Ａ）比較のための階調圧縮量＝０（つまり、階調圧縮処理を行わない）を組み合わせて複数の階調圧縮量を決定する
制御部１７は、ステップＳ２１においてユーザにより指定された階調圧縮モードの階調圧縮量（複数の階調圧縮モードが指定された場合はそれぞれの階調圧縮量）と、階調圧縮量＝０とを決定する。

階調圧縮量の決定は、図３のフローチャートで説明した処理と同様に行う。

Ｂ）ユーザにより指定された階調圧縮モードを基準とし、所定の幅で複数の階調圧縮量を決定する
例えば、ステップＳ７で説明した３本のパラメータｆｇ（図５）から何れかのパラメータｆｇを選択しても良い。例えば、Ｎｏｍａｌモードが指定された場合には、Ｎｏｍａｌ用のｆｇパラメータであるＦ_Hに加えて、Ｎｏｍａｌより階調圧縮量の多いＦ_HとＮｏｍａｌより階調圧縮量の少ないＦ_Lとを選択する。また、ステップＳ７で説明した３本のパラメータｆｇに基づく演算により適当なパラメータｆｇを決定しても良い。例えば、Ｎｏｍａｌモードが指定された場合には、Ｎｏｍａｌ用のｆｇパラメータであるＦ_Hに加えて、Ｎｏｍａｌより階調圧縮量が所定の幅だけ多いパラメータＦ₊とＮｏｍａｌより階調圧縮量が所定の幅だけ少ないパラメータＦ_-とを演算により求めても良い。また、ブラケティングの方向については、あるパラメータｆｇを基準として上下方向に変更しても良いし、一方向について変化幅を振り分けるようにしても良い。また、両方を組み合わせても良い。

Ｃ）ユーザにより指定された階調圧縮モードを基準とした階調圧縮量の変化幅を自動で決定し、決定した変化幅で複数の階調圧縮量を決定する
変化幅を決定するファクターとしては、処理対象の画像における主要被写体の種類、色調に関する特性、コントラストに関する特性などが考えられる。これらのファクターは階調圧縮処理の効き易さや、階調圧縮処理による画質の低下などに関連するファクターである。

例えば、主要被写体が人物である場合には、階調圧縮処理が比較的効き易く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち易い。そこで、主要被写体が人物である場合には、階調圧縮量の変化幅を比較的狭くし、小さい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。一方、主要被写体が人物でない場合には、階調圧縮処理が比較的効き難いので階調圧縮処理の効果がわかり難く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち難い。そこで、主要被写体が人物でない場合には、階調圧縮量の変化幅を比較的広くし、大きい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。

また、いわゆるＶｉｖｉｄモードなど、色調に関する特性が鮮やかである場合には、階調圧縮処理が比較的効き易く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち易い。そこで、色調に関する特性が鮮やかであるほど、階調圧縮量の変化幅を比較的狭くし、小さい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。一方、色調に関する特性が鮮やかでない場合には、階調圧縮処理が比較的効き難いので階調圧縮処理の効果がわかり難く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち難い。そこで、色調に関する特性が鮮やかでない場合には、階調圧縮量の変化幅を比較的広くし、大きい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。

また、コントラストが大きいほど、階調圧縮処理が比較的効き易く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち易い。そこで、コントラストが大きいほど、階調圧縮量の変化幅を狭くし、小さい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。一方、コントラストが小さいほど、階調圧縮処理が比較的効き難いので階調圧縮処理の効果がわかり難く、また、階調圧縮処理によりノイズが目立ち難い。そこで、コントラストが小さいほど、階調圧縮量の変化幅を比較的広くし、大きい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。

なお、Ａ）〜Ｃ）のうち、２つ以上の方法を組み合わせて複数の階調圧縮量を決定しても良い。また、予め定められたブラケティング枚数やユーザにより指定されたブラケティング枚数に応じて、複数の階調圧縮量を決定する方法を変更しても良い。

ステップＳ２７において、制御部１７は、ステップＳ２６で決定した階調圧縮量にしたがって、ステップＳ２５で階調変換処理を施した画像データに対して階調圧縮処理を行う。階調圧縮処理の詳細はステップＳ７と同様である。制御部１７は、ステップＳ２６で決定した複数の階調圧縮量にしたがって、複数回の階調圧縮処理を行い、複数の画像を生成し、一連の処理を終了する。

以上説明したように、第１実施形態によれば、階調圧縮処理における暗部階調の補正条件の異なる少なくとも２枚の画像を含む複数の画像を生成する。したがって、ユーザは、これらの画像を確認等に用いることにより、暗部階調の補正に関わる設定を適確に行うことができる。

特に、第１実施形態によれば、階調圧縮処理が行われた画像と、階調圧縮処理が行われていない画像とを生成することにより、暗部階調の補正の効果をわかり易くユーザに提示することができる。

なお、第１実施形態では、階調圧縮モードにおけるブラケティングに関するユーザ指定として、ブラケティング枚数と階調圧縮モードとを指定可能とする場合を例に揚げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、ブラケティングの方向やブラケティングの幅などをユーザにより指定可能としても良い。

＜第２実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

第２実施形態の電子カメラは、第１実施形態で説明した電子カメラ１（図１および図２参照）と同様の構成を有する。したがって、第２実施形態の電子カメラの構成の図示および説明を省略し、以下では第１実施形態と同じ符号を用いて説明する。

第２実施形態の電子カメラ１は、階調圧縮量と連動して、撮像時の露出量を変更する。

図９は、第２実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ３１において、制御部１７は、ユーザによりスイッチ群２９を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１７は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２において、制御部１７は、予め指定されている階調圧縮モードに応じた露出条件を決定する。露出条件は、例えば、図１０に示すように、階調圧縮モードごとの露出補正量として予め定められる。図１０の例に示すように、露出補正量は、階調圧縮量が多いほど露出を抑えるように予め定められる。なお、階調圧縮量に応じて、露出補正量を算出する演算式を用意しておき、この演算式に応じて露出補正量をその都度算出する構成としても良い。なお、Ａｕｔｏモードが選択されている場合には、例えば、スルー画像を利用するなどして、階調圧縮量を決定し、この階調圧縮量に応じて露出条件を決定すると良い。

ステップＳ３３において、制御部１７は、各部を制御し、撮像素子１４により被写体像を撮像して画像データを生成する。このとき、制御部１７は、ステップＳ３２で決定した露出条件にしたがって、撮像を行う。撮像素子１４により生成された画像データは、信号処理部２１およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。

ステップＳ３４からステップＳ４１において、制御部１７は、図３のフローチャートのステップＳ３からステップＳ１０と同様の処理を行う。

なお、図９の例では、Ａｕｔｏモードにおいては、ステップＳ３９で階調圧縮量を決定し、決定した階調圧縮量にしたがって、ステップＳ４０で階調圧縮処理を行う例を示した。しかし、Ａｕｔｏモードにおいて、複数の階調圧縮量で階調圧縮処理を行い、階調圧縮処理後の複数の画像を解析して、最適な階調圧縮量を決定する構成としても良い。

次に、階調圧縮モードにおけるブラケティング機能について説明する。ブラケティング機能の内容や設定に関しては、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

階調圧縮モードにおけるブラケティング機能が設定された際の電子カメラ１の撮影時の動作について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ５１において、制御部１７は、図７のフローチャートのステップＳ１と同様に、階調圧縮モードにおけるブラケティングに関するユーザ指定を受け付ける。

ステップＳ５２において、制御部１７は、ユーザによりスイッチ群２９を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１７は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ５３に進む。

ステップＳ５３において、制御部１７は、複数の階調圧縮量および複数の露出条件を決定する。まず、制御部１７は、図７のフローチャートのステップＳ２６と同様に、複数の階調圧縮量を決定する。次に、制御部１７は、決定した複数の階調圧縮量のそれぞれについて、図９のフローチャートのステップＳ３２と同様に露出条件を決定する。この結果、複数の露出条件が決定されることになる。

ステップＳ５４において、制御部１７は、各部を制御し、撮像素子１４により被写体像を撮像して画像データを生成する。このとき、制御部１７は、ステップＳ５３で決定した複数の露出条件の何れかにしたがって、撮像を行う。撮像素子１４により生成された画像データは、信号処理部２１およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。

ステップＳ５５において、制御部１７は、ステップＳ５３で決定した全ての露出条件で撮像を終了したか否かを判定する。制御部１７は、撮像を終了したと判定すると、後述するステップＳ５７に進み、撮像を終了していないと判定すると、ステップＳ５６に進む。

ステップＳ５６において、制御部１７は、ステップＳ５３で決定した全ての露出条件のうち、まだ撮像を行っていない露出条件を選択して露出条件を変更し、ステップＳ５４に戻る。

なお、ステップＳ５３で決定した全ての露出条件で撮像を終了した時点（ステップＳ５５ＹＥＳ）では、ステップＳ５３で決定した露出条件の数と同数の画像が生成されることになる。

ステップＳ５７およびステップＳ５８において、制御部１７は、図９のフローチャートのステップＳ３４およびステップＳ３５と同様の処理を行う。

ステップＳ５９において、制御部１７は、図７のフローチャートのステップＳ２７と同様に、ステップＳ５３で決定した階調圧縮量にしたがって、ステップＳ５８で階調変換処理を施した画像データに対して階調圧縮処理を行う。階調圧縮処理の詳細はステップＳ７と同様である。制御部１７は、ステップＳ５３で決定した複数の階調圧縮量にしたがって、複数回の階調圧縮処理を行い、複数の画像を生成する。

ステップＳ６０において、制御部１７は、繰り返し行われたステップＳ５４の撮像により生成された全ての画像について処理を行ったか否かを判定する。制御部１７は、処理を行っていないと判定すると、まだ処理を行っていない画像を処理対象として、ステップＳ５７に戻る。一方、生成された全ての画像について処理を行ったと判定すると、制御部１７は、一連の処理を終了する。

以上説明したように、第２実施形態によれば、画像の明るさに関する制御値である露出条件と、暗部階調の明度を向上する補正を行うための補正条件である階調圧縮量とを関連付けて変更し、補正条件の異なる少なくとも２枚の画像を含む複数の画像を生成する。したがって、第１実施形態と同様に、ユーザは、これらの画像を確認等に用いることにより、暗部階調の補正に関わる設定を適確に行うことができる。

特に、第２実施形態によれば、露出条件が同じで、階調圧縮量が異なる複数の画像を生成することにより、露出補正を伴う暗部階調の補正の効果をわかり易くユーザに提示することができる。

なお、第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、階調圧縮モードにおけるブラケティングに関するユーザ指定として、ブラケティングの方向やブラケティングの幅などをユーザにより指定可能としても良い。さらに、露出条件に関するユーザ指定を受け付ける構成としても良い。

例えば、露出条件を変更する方向をユーザにより指定可能としても良い。第２実施形態では、露出補正量は、階調圧縮量が多いほど露出を抑えるように予め定められる例を示したが、ユーザ指定により、露出補正量を、階調圧縮量が多いほど露出を大きくするように予め定められるようにしても良い。

また、第２実施形態では、階調圧縮モードごとの露出補正量が予め定められる例を示したが、ユーザ指定によりこの関係を指定可能としても良い。例えば、主要被写体が人物である場合には、露出補正の効果が出易く、また、露出補正によりノイズが目立ち易い。そこで、主要被写体が人物である場合には、露出補正の変化幅を比較的狭くし、小さい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。一方、主要被写体が人物でない場合には、露出補正の効果が比較的出難く、また、露出補正によりノイズが目立ち難い。そこで、主要被写体が人物でない場合には、露出補正の変化幅を比較的広くし、大きい変化幅での違いを確認可能とするのが好ましい。同様に、色調に関する特性やコントラストについても、露出補正は階調圧縮処理を同様の傾向を有するので、これらの特性に応じて、階調圧縮量の変化幅を変更するのが好ましい。

また、露出補正量を変化させる方向や変化量を、制御部１７がその都度自動で決定する構成としても良い。

また、第２実施形態では、階調圧縮量と連動して、撮像時の露出量を変更する例を示したが、露出量を変更する代わりに、階調変換処理特性や感度を変更する構成としても良い。露出量を変更せずに、階調変換処理特性や感度を変更する場合には、ブラケティング時の撮像回数は１回で済むというメリットがある。また、露出量に加えて、階調変換処理特性や感度を変更する構成としても良い。

なお、第１実施形態で説明した階調圧縮量が連動しない階調圧縮処理と、第２実施形態で説明した階調圧縮量が連動した階調圧縮処理との両方を備えた電子カメラも、本発明の具体的態様として有効である。このような電子カメラにおいては、何れの階調圧縮処理を行うかをユーザ指定や自動で選択可能とし、選択された階調圧縮処理において、上記各実施形態で説明したブラケティング機能を備えれば良い。

また、上記各実施形態では、ブラケティングにより生成した複数の画像の利用について詳しく述べなかったが、これらの画像をどのように利用しても良い。例えば、モニタ１６に並列表示した上で、ユーザに何れかの画像を選択させても良い。この場合、適宜階調圧縮処理に関する再設定を可能とするのが好ましい。また、生成した複数の画像を関連付けて全て記録する構成としても良い。

また、例えば、図１２に示すような、マトリックス表示を行っても良い。このような表示を行うことにより、ユーザは、階調圧縮モード（階調圧縮量）や露出補正量の違いを容易に認識することができる。なお、このようなマトリックス表示を行う際には、細部のディテールを比較および確認するために画像を適宜拡大可能とするのが好ましい。例えば、主要被写体部分を自動で拡大表示する構成としても良いし、ユーザの拡大指定に応じて、複数の画像を連動して拡大表示する構成としても良い。

また、上記各実施形態では、階調圧縮量（明度向上量）の大きさを３段階（Ｈｉｇｈ／Ｎｏｒｍａｌ／Ｌｏｗ）に設定可能である例を示したが、本発明はこの例に限定されない。３段階以外の段数に設定可能としても良いし、スライダーバーなどを用いて、連続的な階調圧縮量を設定可能としても良い。

また、上記各実施形態において、図４に示した階調変換処理の階調カーブＧや図５に示した階調圧縮処理のパラメータｆｇ（Ｆ_H、Ｆ_N、Ｆ_L）を、撮影モード（例えば、「ポートレートモード」、「風景モード」など）に応じて変更する構成としても良いし、画像のコントラストの強弱に応じて変更する構成としても良いし、画像の調整モードに応じて変更する構成としても良い。また、シーン解析や顔認識による画像判断結果に応じて、階調カーブＧやパラメータｆｇを変更する構成としても良い。このように階調カーブＧやパラメータｆｇを適宜変更することにより、画像に最適化した階調変換処理および暗部階調の補正を行うことができる。

また、上述した実施形態では、本発明の技術を電子カメラ１において実現する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンパクトタイプの電子カメラや動画撮影を行うムービーカメラなどにも本発明を同様に適用することができる。

また、コンピュータと画像処理プログラムとにより、上記各実施形態で説明した電子カメラによるブラケティング機能と同様の処理をソフトウェア的に実現しても良い。この場合、図７のフローチャートで説明したステップＳ２４以降の処理の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。または、図１１のフローチャートで説明したステップＳ５７以降の処理の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。コンピュータで実現するためには、露出量を変更する代わりに、階調変換処理特性や感度を変更する構成とすれば良い。また、画像データとともに、階調圧縮処理の内容などをコンピュータに供給すれば良い。このような情報は画像データのＥＸＩＦ情報などを利用して供給することができる。このような構成とすることにより、上記各実施形態と同様の処理を実施することが可能になる。

なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。

第１実施形態の電子カメラ１の構成を示す図である。第１実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。第１実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。階調カーブについて説明する図である。階調圧縮のパラメータｆｇについて説明する図である。ローパスフィルタについて説明する図である。第１実施形態の電子カメラ１において、ブラケティング機能が設定された際の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。ブラケティング設定画面の一例を示す図である。第２実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示す別のフローチャートである。階調圧縮モードに応じた露出条件の一例を示す図である。第２実施形態の電子カメラ１において、ブラケティング機能が設定された際の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。ブラケティングにより生成した複数の画像の利用の一例を示す図である。

符号の説明

１…電子カメラ，２…撮影レンズ，１４…撮像素子，１７…制御部

Claims

被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像の明るさに関する制御値を設定する設定部と、
前記画像の画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、
前記制御値と前記補正部による補正条件とを関連付けて変更し、前記補正条件の異なる少なくとも２枚の画像を含む複数の画像を生成する制御部と、
前記制御値と前記補正条件との少なくとも一方に関するユーザ指定を受け付ける受付部とを備え、
前記制御部は、前記ユーザ指定の内容を基準として、所定の変更幅で前記制御値と前記補正条件とを関連付けて変更して前記複数の画像を生成する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記撮像部により生成した前記画像の特性に基づいて、前記変更幅を決定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記撮像部により生成した前記画像の主要被写体の種類と、色調に関する特性と、コントラストに関する特性との少なくとも１つに基づいて、前記変更幅を決定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記設定部は、前記制御値として、前記撮像部による撮像時の露出量と、前記撮像部により生成した前記画像に階調変換処理を施す際の階調変換特性と、感度との少なくとも１つを設定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記複数の画像は、前記補正部による補正が行われた画像と、前記補正部による補正が行われていない画像とを含む
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記複数の画像は、前記制御値が同じで、かつ、前記補正条件が異なる複数の画像を含む
ことを特徴とする撮像装置。