JP2003299107A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 逆光時の撮影には映像の情報から逆光を判断
して補正する場合、誤判断して黒が浮くといった課題が
あった。 【解決手段】 レンズ１０を介した被写体像は絞り１１
で入射光量を調整され固体撮像素子１２で電気信号ｓ１
０に変換される。電気信号ｓ１０はアナログ前処理手段
１３にてノイズリダクション、ゲイン調整などがなさ
れ、ＹＲＧＢ変換手段１４にて輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂに
変換される。１７は輝度信号ｓ１５を信号レベル毎に分
割した場合の各レベルにおける出現頻度（ヒストグラ
ム）を検出し、１８は前記ヒストグラムを基に輝度信号
とＲ、Ｇ、Ｂの階調を補正する補正信号を算出し、逆光
補正スイッチ１９がオンになっている時に補正信号を出
力し、オフの場合は補正のかからない信号を出力する。
して補正する場合、誤判断して黒が浮くといった課題が
あった。 【解決手段】 レンズ１０を介した被写体像は絞り１１
で入射光量を調整され固体撮像素子１２で電気信号ｓ１
０に変換される。電気信号ｓ１０はアナログ前処理手段
１３にてノイズリダクション、ゲイン調整などがなさ
れ、ＹＲＧＢ変換手段１４にて輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂに
変換される。１７は輝度信号ｓ１５を信号レベル毎に分
割した場合の各レベルにおける出現頻度（ヒストグラ
ム）を検出し、１８は前記ヒストグラムを基に輝度信号
とＲ、Ｇ、Ｂの階調を補正する補正信号を算出し、逆光
補正スイッチ１９がオンになっている時に補正信号を出
力し、オフの場合は補正のかからない信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は逆光時に映像信号の
階調補正をおこなう撮像装置に関する。
階調補正をおこなう撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、逆光時に映像信号の階調補正をお
こなう撮像装置は、特開平０６−１８９１８６号公報に
記載されたものが知られている。
こなう撮像装置は、特開平０６−１８９１８６号公報に
記載されたものが知られている。
【０００３】図１１に従来の撮像装置の構造を示してお
り、レンズ１１、絞り１２、ＩＲカットフィルタ１３を
介した被写体像を固体撮像素子（ＣＣＤ）１４が電気信
号に変換し、増幅器（ＡＭＰ）１５で増幅した後、前処
理１６にて得られる撮影画像デ−タがフレ−ム・メモリ
１９に一旦記憶される。この画像デ−タの表わす明るさ
の範囲が暗い方に２段階Ａ，Ｂ，明るい方に２段階Ｃ，
Ｄの合計４段階に区分され、各段階における明るさのヒ
ストグラムが求められ、暗い方の２段階のうちの相対的
に明るい区分における明るさの頻度が他の区分よりも大
きいときに逆光判定回路２０において逆光撮影と判定さ
れる。本撮影により得られた画像デ−タに対して増幅／
ニ−処理回路２１により逆光補正が行われように構成さ
れている。
り、レンズ１１、絞り１２、ＩＲカットフィルタ１３を
介した被写体像を固体撮像素子（ＣＣＤ）１４が電気信
号に変換し、増幅器（ＡＭＰ）１５で増幅した後、前処
理１６にて得られる撮影画像デ−タがフレ−ム・メモリ
１９に一旦記憶される。この画像デ−タの表わす明るさ
の範囲が暗い方に２段階Ａ，Ｂ，明るい方に２段階Ｃ，
Ｄの合計４段階に区分され、各段階における明るさのヒ
ストグラムが求められ、暗い方の２段階のうちの相対的
に明るい区分における明るさの頻度が他の区分よりも大
きいときに逆光判定回路２０において逆光撮影と判定さ
れる。本撮影により得られた画像デ−タに対して増幅／
ニ−処理回路２１により逆光補正が行われように構成さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の撮像装置におい
ては、逆光の判断を明るさのヒストグラムの分布で判断
しているため、背景が暗く、手前に明るい被写体がある
ような場合は逆光ではないのに逆光と誤判断してしま
い、背景の黒が浮いてしまい、コントラストが低下する
不具合を有している。
ては、逆光の判断を明るさのヒストグラムの分布で判断
しているため、背景が暗く、手前に明るい被写体がある
ような場合は逆光ではないのに逆光と誤判断してしま
い、背景の黒が浮いてしまい、コントラストが低下する
不具合を有している。
【０００５】本発明は、以上のような逆光の誤判断を抑
え、かつ逆光時には撮像画像の階調補正により逆光補正
を行うことを目的とする。
え、かつ逆光時には撮像画像の階調補正により逆光補正
を行うことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、レンズと、撮像素子と、前記撮像素子の
露光量を調整する調整手段と、前記撮像素子から出力さ
れた信号の前処理手段と、前記前処理手段から出力され
た信号から撮像した画像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に
変換する変換手段と、撮像した画像の輝度レベルのヒス
トグラムを検出するヒストグラム検出手段と、逆光を判
断するスイッチと、前記スイッチが入っている場合は前
記ヒストグラムを基に前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号に階調補正を行う階調補正手段と、階調補正された輝
度情報信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をγ補正するγ補正手段と
前記γ補正した輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をマトリクス
演算して映像信号として出力するマトリクス手段とを備
えたものである。
に、本発明は、レンズと、撮像素子と、前記撮像素子の
露光量を調整する調整手段と、前記撮像素子から出力さ
れた信号の前処理手段と、前記前処理手段から出力され
た信号から撮像した画像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に
変換する変換手段と、撮像した画像の輝度レベルのヒス
トグラムを検出するヒストグラム検出手段と、逆光を判
断するスイッチと、前記スイッチが入っている場合は前
記ヒストグラムを基に前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号に階調補正を行う階調補正手段と、階調補正された輝
度情報信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をγ補正するγ補正手段と
前記γ補正した輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をマトリクス
演算して映像信号として出力するマトリクス手段とを備
えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１０を用いて説明する。
て、図１から図１０を用いて説明する。
【０００８】（実施の形態１）図１は本発明の撮像装置
の一実施例を示し、図１において１０はレンズ、１１は
露光量を調整する絞り、１２は固体撮像素子、１３はア
ナログ前処理手段、１４はアナログ前処理手段１３で処
理された固体撮像素子１２の信号を輝度信号とＲ、Ｇ、
Ｂに変換するＹＲＧＢ変換手段、１５は輝度信号、Ｒ、
Ｇ、Ｂ信号の階調を補正する階調補正手段、１６は輝度
信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号にマトリクス演算を行い輝度信号
と色差信号を出力するマトリクス手段である。１７は輝
度信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手段
（HIST検出）であり、１８は前記ヒストグラムを基に輝
度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号の階調を補正する補正信号を算
出して出力する補正信号発生手段である。１９は使用者
が逆光と判断した場合に逆光補正をオンにするスイッチ
である。
の一実施例を示し、図１において１０はレンズ、１１は
露光量を調整する絞り、１２は固体撮像素子、１３はア
ナログ前処理手段、１４はアナログ前処理手段１３で処
理された固体撮像素子１２の信号を輝度信号とＲ、Ｇ、
Ｂに変換するＹＲＧＢ変換手段、１５は輝度信号、Ｒ、
Ｇ、Ｂ信号の階調を補正する階調補正手段、１６は輝度
信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号にマトリクス演算を行い輝度信号
と色差信号を出力するマトリクス手段である。１７は輝
度信号のヒストグラムを検出するヒストグラム検出手段
（HIST検出）であり、１８は前記ヒストグラムを基に輝
度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号の階調を補正する補正信号を算
出して出力する補正信号発生手段である。１９は使用者
が逆光と判断した場合に逆光補正をオンにするスイッチ
である。
【０００９】以上のように構成された撮像装置につい
て、以下、その動作を述べる。
て、以下、その動作を述べる。
【００１０】レンズ１０を介した被写体像は絞り１１で
入射光量を調整され固体撮像素子１２で電気信号ｓ１０
に変換される。電気信号ｓ１０はアナログ前処理手段１
３にてノイズリダクション、ゲイン調整などがなされ、
ＹＲＧＢ変換手段１４にて輝度信号ｓ１５とＲ、Ｇ、Ｂ
（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）に変換される。１７は
輝度信号ｓ１５を信号レベル毎に分割した場合の各レベ
ルにおける出現頻度（ヒストグラム）を検出し、１８は
前記ヒストグラムを基に輝度信号ｓ１５とＲ、Ｇ、Ｂ
（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）の階調を補正する補正
信号を算出し、スイッチ１９がオンになっている時に補
正信号を出力し、オフの場合は補正のかからない信号を
出力する。
入射光量を調整され固体撮像素子１２で電気信号ｓ１０
に変換される。電気信号ｓ１０はアナログ前処理手段１
３にてノイズリダクション、ゲイン調整などがなされ、
ＹＲＧＢ変換手段１４にて輝度信号ｓ１５とＲ、Ｇ、Ｂ
（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）に変換される。１７は
輝度信号ｓ１５を信号レベル毎に分割した場合の各レベ
ルにおける出現頻度（ヒストグラム）を検出し、１８は
前記ヒストグラムを基に輝度信号ｓ１５とＲ、Ｇ、Ｂ
（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）の階調を補正する補正
信号を算出し、スイッチ１９がオンになっている時に補
正信号を出力し、オフの場合は補正のかからない信号を
出力する。
【００１１】図２は逆光時の被写体のイメージであり、
（ａ）は通常露出時、（ｂ）は露出補正時のイメージで
ある。逆光時において通常露出である場合、露出は背景
に合っている場合が多く人物等は暗く映っている。使用
者はこの状態を逆光と判断し、スイッチ１９で逆光補正
をオンにした場合、補正信号発生手段１８は人物等を明
るく映すためにｓ１１５を調整して絞り１１を開き、撮
像素子１２への入射光量を増やすことで露出補正をす
る。露出補正した結果被写体は（ｂ）のように人物は
（ａ）より明るくなるが、背景は明るすぎるため白とび
の状態となる。
（ａ）は通常露出時、（ｂ）は露出補正時のイメージで
ある。逆光時において通常露出である場合、露出は背景
に合っている場合が多く人物等は暗く映っている。使用
者はこの状態を逆光と判断し、スイッチ１９で逆光補正
をオンにした場合、補正信号発生手段１８は人物等を明
るく映すためにｓ１１５を調整して絞り１１を開き、撮
像素子１２への入射光量を増やすことで露出補正をす
る。露出補正した結果被写体は（ｂ）のように人物は
（ａ）より明るくなるが、背景は明るすぎるため白とび
の状態となる。
【００１２】図３はヒストグラム検出手段１７で検出し
た露出補正時の被写体の輝度信号のヒストグラムを示し
たものであり、（ａ）は被写体のイメージであり図２
（ｂ）と同じ物である。（ｂ）は露出補正したイメージ
（ａ）の輝度信号ｓ１５のヒストグラムであり、横軸に
輝度レベル縦軸にヒストグラムを示し、信号レベルをＩ
１〜Ｉ１６まで１６段階に分割し、それぞれのヒストグ
ラムをＨ１〜Ｈ１６としている。逆光を露出補正したヒ
ストグラムは低輝度部（Ｉ１〜Ｉ６）付近と高輝度部
（Ｉ１２〜Ｉ１６）付近のヒストグラムが大きく、中間
輝度（Ｉ７〜Ｉ１１）付近が小さくなる。
た露出補正時の被写体の輝度信号のヒストグラムを示し
たものであり、（ａ）は被写体のイメージであり図２
（ｂ）と同じ物である。（ｂ）は露出補正したイメージ
（ａ）の輝度信号ｓ１５のヒストグラムであり、横軸に
輝度レベル縦軸にヒストグラムを示し、信号レベルをＩ
１〜Ｉ１６まで１６段階に分割し、それぞれのヒストグ
ラムをＨ１〜Ｈ１６としている。逆光を露出補正したヒ
ストグラムは低輝度部（Ｉ１〜Ｉ６）付近と高輝度部
（Ｉ１２〜Ｉ１６）付近のヒストグラムが大きく、中間
輝度（Ｉ７〜Ｉ１１）付近が小さくなる。
【００１３】図４は補正信号発生手段１８の演算過程を
示すグラフであり、（ａ）はヒストグラムＨ１〜Ｈ１６
から生成した階調特性１であり、（ｂ）は階調特性１を
変換した階調特性２であり（ｃ）は階調特性２を実現す
るゲイン特性を示している。階調特性１は以下の演算に
よって求める。
示すグラフであり、（ａ）はヒストグラムＨ１〜Ｈ１６
から生成した階調特性１であり、（ｂ）は階調特性１を
変換した階調特性２であり（ｃ）は階調特性２を実現す
るゲイン特性を示している。階調特性１は以下の演算に
よって求める。
【００１４】１６段階のヒストグラムをＨｎ（ｎ＝１〜
１６）として、Ｈｎをヒストグラムの総和で正規化しＮ
ｎとする。
１６）として、Ｈｎをヒストグラムの総和で正規化しＮ
ｎとする。
【００１５】Ｎｎ ＝ Ｈｎ／ΣＨｎ ・・・ （式１）
１６段階の輝度信号レベルにおける階調特性Ｔｎ（ｎ＝
１〜１６）はＮｎの積み重ねで求める。
１〜１６）はＮｎの積み重ねで求める。
【００１６】Ｔｎ ＝ ΣＮｎ ・・・ （式２）
この式２で得られる特性が図４（ａ）のグラフであり、
Ｔｎを分割点Ｉｎ上にプロットしたのが図４（ｂ）のグ
ラフである。次に図４（ｂ）を実現するゲイン特性を下
記演算にて求める。１６段階の確信号レベルにおけるゲ
インｇｎ（ｎ ＝ １〜１６）は ｇｎ ＝ Ｔｎ／（Ｉｎ／Ｉ１６） ・・・ （式３） この式３で得られる特性が図４（ｃ）であり、逆光補正
がオンになっている場合つまりｓ１１４がオンになって
いる場合このＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１３として出力
し、逆光補正がオフになっている場合つまりｓ１１４が
オフになっている場合ｇｎをすべて１倍の値にして出力
する。
Ｔｎを分割点Ｉｎ上にプロットしたのが図４（ｂ）のグ
ラフである。次に図４（ｂ）を実現するゲイン特性を下
記演算にて求める。１６段階の確信号レベルにおけるゲ
インｇｎ（ｎ ＝ １〜１６）は ｇｎ ＝ Ｔｎ／（Ｉｎ／Ｉ１６） ・・・ （式３） この式３で得られる特性が図４（ｃ）であり、逆光補正
がオンになっている場合つまりｓ１１４がオンになって
いる場合このＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１３として出力
し、逆光補正がオフになっている場合つまりｓ１１４が
オフになっている場合ｇｎをすべて１倍の値にして出力
する。
【００１７】図５（ａ）は階調補正手段１５のブロック
図である。図中、５０は階調補正ゲインテーブルであ
り、５１、５２、５３、５４は乗算器であり、５５はγ
補正手段である。
図である。図中、５０は階調補正ゲインテーブルであ
り、５１、５２、５３、５４は乗算器であり、５５はγ
補正手段である。
【００１８】階調補正ゲインテーブル５０は補正信号ｓ
１１３から階調補正ゲイン特性を演算する。
１１３から階調補正ゲイン特性を演算する。
【００１９】図５（ｂ）は階調補正ゲインテーブルの特
性を示しており、補正信号ｓ１１３は１６個の離散信号
であるため各信号間を補間して連続した階調補正ゲイン
特性に変換して得られており、輝度信号ｓ１５に応じた
階調補正ゲインｓ５０として出力する。輝度信号ｓ１
５、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）は
階調補正ゲインｓ５０を乗じた後それぞれをγ補正して
階調補正された信号ｓ１９、ｓ１６、ｓ１７、ｓ１８と
して出力する。
性を示しており、補正信号ｓ１１３は１６個の離散信号
であるため各信号間を補間して連続した階調補正ゲイン
特性に変換して得られており、輝度信号ｓ１５に応じた
階調補正ゲインｓ５０として出力する。輝度信号ｓ１
５、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号（各 ｓ１２、ｓ１３、ｓ１４）は
階調補正ゲインｓ５０を乗じた後それぞれをγ補正して
階調補正された信号ｓ１９、ｓ１６、ｓ１７、ｓ１８と
して出力する。
【００２０】マトリクス手段１６は以下の演算により輝
度信号と色差信号を算出し、出力する。
度信号と色差信号を算出し、出力する。
【００２１】
輝度信号 ｓ１１０ ＝ ０．３×ｓ１６＋０．５９×ｓ１７＋０．１１×ｓ
１８ ・・・ （式４）
色差振動 ｓ１１１ ＝ ｓ１６−ｓ１１０ ・・・ （式５−１）
および ｓ１１１ ＝ ｓ１８−ｓ１１０ ・・・ （式５−２）
輝度信号ｓ１１０は階調補正された輝度信号ｓ１９をそ
のまま出力してもよい。階調補正ゲインｓ５０をｓ１
２、ｓ１３、ｓ１４、ｓ１５に乗じることで映像信号の
階調特性は図６（ａ）のようになり、図３（ｂ）のヒス
トグラム比べると、低輝度部や高輝度部のようにヒスト
グラムが大きい輝度領域は階調の傾きが大きくなり、中
間輝度のヒストグラムが小さい輝度領域は階調の傾きが
小さくなる。図６（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ階調補正前
のイメージと階調補正後のイメージであり、階調補正す
ることで低輝度部に相当する人物が明るくなり高輝度部
に相当する背景はコントラストをつぶさず輝度レベル全
体が下がり、色とびが抑えられる。
のまま出力してもよい。階調補正ゲインｓ５０をｓ１
２、ｓ１３、ｓ１４、ｓ１５に乗じることで映像信号の
階調特性は図６（ａ）のようになり、図３（ｂ）のヒス
トグラム比べると、低輝度部や高輝度部のようにヒスト
グラムが大きい輝度領域は階調の傾きが大きくなり、中
間輝度のヒストグラムが小さい輝度領域は階調の傾きが
小さくなる。図６（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ階調補正前
のイメージと階調補正後のイメージであり、階調補正す
ることで低輝度部に相当する人物が明るくなり高輝度部
に相当する背景はコントラストをつぶさず輝度レベル全
体が下がり、色とびが抑えられる。
【００２２】（実施の形態２）図７は本発明の撮像装置
の一実施例を示している。
の一実施例を示している。
【００２３】同図において１０、１１、１２、１３、１
４、１７、１８、１９は図１の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図１と異なるのは階調補正手段
７５とマトリクス手段７６である。図８は階調補正手段
７５のブロック図である。図中、５０は階調補正ゲイン
テーブルであり、５１、５２、５３は乗算器であり、７
５はγ補正手段であり、同図において５０、５１、５
２、５３は図５の構成と同等である。図５と異なるのは
階調補正ゲインｓ５０をｓ１２、ｓ１３、ｓ１４のみに
乗じてγ補正し、ｓ１６、ｓ１７、ｓ１８を出力する部
分である。
４、１７、１８、１９は図１の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図１と異なるのは階調補正手段
７５とマトリクス手段７６である。図８は階調補正手段
７５のブロック図である。図中、５０は階調補正ゲイン
テーブルであり、５１、５２、５３は乗算器であり、７
５はγ補正手段であり、同図において５０、５１、５
２、５３は図５の構成と同等である。図５と異なるのは
階調補正ゲインｓ５０をｓ１２、ｓ１３、ｓ１４のみに
乗じてγ補正し、ｓ１６、ｓ１７、ｓ１８を出力する部
分である。
【００２４】マトリクス手段１６は以下の演算により輝
度信号と色差信号を算出し、出力する。
度信号と色差信号を算出し、出力する。
【００２５】
輝度信号 ｓ１１０ ＝ ０．３×ｓ１６＋０．５９×ｓ１７＋０．１１×ｓ
１８ ・・・ （式６）
色差振動 ｓ１１１ ＝ ｓ１６−ｓ１１０ ・・・ （式７−１）
および ｓ１１１ ＝ ｓ１８−ｓ１１０ ・・・ （式７−２）
階調補正ゲインｓ５０をｓ１２、ｓ１３、ｓ１４に乗じ
ることで映像信号の階調特性は図６（ａ）のようにな
り、図３（ｂ）のヒストグラム比べると、低輝度部や高
輝度部のようにヒストグラムが大きい輝度領域は階調の
傾きが大きくなり、中間輝度のヒストグラムが小さい輝
度領域は階調の傾きが小さくなる。図６（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ階調補正前のイメージと階調補正後のイメー
ジであり、階調補正することで低輝度部に相当する人物
が明るくなり高輝度部に相当する背景はコントラストを
つぶさず輝度レベル全体が下がり、色とびが抑えられ
る。
ることで映像信号の階調特性は図６（ａ）のようにな
り、図３（ｂ）のヒストグラム比べると、低輝度部や高
輝度部のようにヒストグラムが大きい輝度領域は階調の
傾きが大きくなり、中間輝度のヒストグラムが小さい輝
度領域は階調の傾きが小さくなる。図６（ｂ）、（ｃ）
はそれぞれ階調補正前のイメージと階調補正後のイメー
ジであり、階調補正することで低輝度部に相当する人物
が明るくなり高輝度部に相当する背景はコントラストを
つぶさず輝度レベル全体が下がり、色とびが抑えられ
る。
【００２６】（実施の形態３）図９は本発明の撮像装置
の一実施例を示している。
の一実施例を示している。
【００２７】同図において１０、１１、１２、１３、１
４、１５、１６、１７は図１の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図１と異なるのは補正信号発生
手段９８とフラッシュ検出手段９９を設けた点であり、
以下その動作について説明する。補正信号発生手段９８
の構成は図１の補正信号発生手段１８と同等であり、異
なるのは入力信号がｓ１１４からｓ９１４になっている
ことである。ｓ９１４はフラッシュ検出手段９９から出
力される信号であり、フラッシュ検出手段９９はフラッ
シュ発光時に信号ｓ９１４をオンにする。補正信号発生
手段１８はｓ９１４がオンになっている場合図１の補正
信号発生手段１８と同様にＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１
３として出力し、ｓ９１４がオフになっている場合ｇｎ
をすべて１倍の値にして出力する。本発明は上記構成に
よりフラッシュ発光時にヒストグラムに応じた階調補正
を行うことでフラッシュ発光による色とび、フラッシュ
光不足による黒沈みを抑えることができる。
４、１５、１６、１７は図１の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図１と異なるのは補正信号発生
手段９８とフラッシュ検出手段９９を設けた点であり、
以下その動作について説明する。補正信号発生手段９８
の構成は図１の補正信号発生手段１８と同等であり、異
なるのは入力信号がｓ１１４からｓ９１４になっている
ことである。ｓ９１４はフラッシュ検出手段９９から出
力される信号であり、フラッシュ検出手段９９はフラッ
シュ発光時に信号ｓ９１４をオンにする。補正信号発生
手段１８はｓ９１４がオンになっている場合図１の補正
信号発生手段１８と同様にＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１
３として出力し、ｓ９１４がオフになっている場合ｇｎ
をすべて１倍の値にして出力する。本発明は上記構成に
よりフラッシュ発光時にヒストグラムに応じた階調補正
を行うことでフラッシュ発光による色とび、フラッシュ
光不足による黒沈みを抑えることができる。
【００２８】（実施の形態４）図１０は本発明の撮像装
置の一実施例を示している。
置の一実施例を示している。
【００２９】同図において１０、１１、１２、１３、１
４、７５、７６、１７は図７の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図７と異なるのは補正信号発生
手段９８とフラッシュ検出手段９９を設けた点であり、
以下その動作について説明する。補正信号発生手段９８
の構成は図１の補正信号発生手段１８と同等であり、異
なるのは入力信号がｓ１１４からｓ９１４になっている
ことである。ｓ９１４はフラッシュ検出手段９９から出
力される信号であり、フラッシュ検出手段９９はフラッ
シュ発光時に信号ｓ９１４をオンにする。補正信号発生
手段１８はｓ９１４がオンになっている場合図１の補正
信号発生手段１８と同様にＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１
３として出力し、ｓ９１４がオフになっている場合ｇｎ
をすべて１倍の値にして出力する。本発明は上記構成に
よりフラッシュ発光時にヒストグラムに応じた階調補正
を行うことでフラッシュ発光による色とび、フラッシュ
光不足による黒沈みを抑えることができる。
４、７５、７６、１７は図７の構成と同様であるのでこ
こでの説明は省略する。図７と異なるのは補正信号発生
手段９８とフラッシュ検出手段９９を設けた点であり、
以下その動作について説明する。補正信号発生手段９８
の構成は図１の補正信号発生手段１８と同等であり、異
なるのは入力信号がｓ１１４からｓ９１４になっている
ことである。ｓ９１４はフラッシュ検出手段９９から出
力される信号であり、フラッシュ検出手段９９はフラッ
シュ発光時に信号ｓ９１４をオンにする。補正信号発生
手段１８はｓ９１４がオンになっている場合図１の補正
信号発生手段１８と同様にＩｎとｇｎを補正信号ｓ１１
３として出力し、ｓ９１４がオフになっている場合ｇｎ
をすべて１倍の値にして出力する。本発明は上記構成に
よりフラッシュ発光時にヒストグラムに応じた階調補正
を行うことでフラッシュ発光による色とび、フラッシュ
光不足による黒沈みを抑えることができる。
【００３０】なお、以上の説明では、固体撮像素子を１
枚で構成した例で示したが、複数枚構成の撮像装置つい
ても同様に実施可能である。
枚で構成した例で示したが、複数枚構成の撮像装置つい
ても同様に実施可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、レンズ
と、撮像素子と、前記撮像素子の露光量を調整する調整
手段と、前記撮像素子から出力された信号の前処理手段
と、前記前処理手段から出力された信号から撮像した画
像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する変換手段と、
撮像した画像の輝度レベルのヒストグラムを検出するヒ
ストグラム検出手段と、逆光を判断するスイッチと、前
記スイッチが入っている場合は前記ヒストグラムを基に
前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に階調補正を行う階
調補正手段と、階調補正された輝度情報信号とＲ、Ｇ、
Ｂ信号をマトリクス演算して映像信号として出力するマ
トリクス手段とを構成することで逆光の判断を誤ること
のなく、逆光時には絞り調整と階調補正による逆光補正
を行い、低輝度部に相当する人物を明るく、高輝度部に
相当する背景はコントラストをつぶさず輝度レベル全体
を下げ、色とびを抑えた映像を実現できるという顕著な
効果が得られる。
と、撮像素子と、前記撮像素子の露光量を調整する調整
手段と、前記撮像素子から出力された信号の前処理手段
と、前記前処理手段から出力された信号から撮像した画
像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する変換手段と、
撮像した画像の輝度レベルのヒストグラムを検出するヒ
ストグラム検出手段と、逆光を判断するスイッチと、前
記スイッチが入っている場合は前記ヒストグラムを基に
前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に階調補正を行う階
調補正手段と、階調補正された輝度情報信号とＲ、Ｇ、
Ｂ信号をマトリクス演算して映像信号として出力するマ
トリクス手段とを構成することで逆光の判断を誤ること
のなく、逆光時には絞り調整と階調補正による逆光補正
を行い、低輝度部に相当する人物を明るく、高輝度部に
相当する背景はコントラストをつぶさず輝度レベル全体
を下げ、色とびを抑えた映像を実現できるという顕著な
効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１による撮像装置を示すブ
ロック図
ロック図
【図２】逆光時の被写体のイメージを示す図
【図３】逆光の被写体を露出補正したイメージとそのヒ
ストグラムを示す図
ストグラムを示す図
【図４】補正信号発生手段１８の演算過程を示すグラフ
【図５】階調補正手段１５のブロック図
【図６】逆光補正時の階調特性とイメージを示す図
【図７】本発明の実施の形態２による撮像装置を示すブ
ロック図
ロック図
【図８】階調補正手段７５のブロック図
【図９】本発明の実施の形態３による撮像装置を示すブ
ロック図
ロック図
【図１０】本発明の実施の形態４による撮像装置を示す
ブロック図
ブロック図
【図１１】従来の撮像装置を示すブロック図
１０ レンズ
１１ 絞り
１２ 固体撮像素子
１３ アナログ前処理手段
１４ ＹＲＧＢ生成手段
１５ 階調補正手段
１６ マトリクス手段
１７ ヒストグラム検出手段
１８ 補正信号発生手段
１９ 逆光補正スイッチ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 栃尾 剛志
大阪府門真市元町22番６号 松下ＡＶＣマ
ルチメディアソフト株式会社内
Ｆターム(参考） 5C021 XA03
5C022 AB15 AB19 AC69
5C065 BB12
5C066 AA01 CA17 JA01
Claims (6)
- 【請求項１】 レンズと、撮像素子と、前記撮像素子の
露光量を調整する調整手段と、前記撮像素子から出力さ
れた信号の前処理手段と、前記前処理手段から出力され
た信号から撮像した画像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に
変換する変換手段と、撮像した画像の輝度レベルのヒス
トグラムを検出するヒストグラム検出手段と、逆光を判
断するスイッチと、前記スイッチが入っている場合は前
記ヒストグラムを基に前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号に階調補正を行う階調補正手段と、前記階調補正され
た輝度情報信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をγ補正するγ補
正手段と前記γ補正した輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をマ
トリクス演算して映像信号として出力するマトリクス手
段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 レンズと、撮像素子と、前記撮像素子の
露光量を調整する調整手段と、前記撮像素子から出力さ
れた信号の前処理手段と、前記前処理手段から出力され
た信号から撮像した画像の輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号に
変換する変換手段と、撮像した画像の輝度レベルのヒス
トグラムを検出するヒストグラム検出手段と、逆光を判
断するスイッチと、前記スイッチが入っている場合は前
記ヒストグラムを基に前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に階調補正を
行う階調補正手段と、前記輝度信号と階調補正された
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号をγ補正するγ補正手段と前記γ補正し
た輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をマトリクス演算して映像
信号として出力するマトリクス手段とを備えたことを特
徴とする撮像装置。 - 【請求項３】 逆光を判断するスイッチのオンオフは使
用者が行うことを特徴とする請求項１、請求項２記載の
撮像装置。 - 【請求項４】 調整手段が逆光を判断するスイッチが入
っている場合撮像素子の露光量を増やすように調整する
ことを特徴とする請求項１、請求項２記載の撮像装置。 - 【請求項５】 フラッシュと、レンズと、撮像素子と、
前記撮像素子の露光量を調整する調整手段と、前記撮像
素子から出力された信号の前処理手段と、前記前処理手
段から出力された信号から撮像した画像の輝度信号と
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に変換する変換手段と、撮像した画像の
輝度レベルのヒストグラムを検出するヒストグラム検出
手段と、前記フラッシュ発光を判断するスイッチと、前
記スイッチが入っている場合は前記ヒストグラムを基に
前記輝度信号と前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に階調補正を行う階
調補正手段と、階調補正された輝度情報信号とＲ、Ｇ、
Ｂ信号をγ補正するγ補正手段と前記γ補正した輝度信
号とＲ、Ｇ、Ｂ信号をマトリクス演算して映像信号とし
て出力するマトリクス手段とを備えたことを特徴とする
撮像装置。 - 【請求項６】 フラッシュと、レンズと、撮像素子と、
前記撮像素子の露光量を調整する調整手段と、前記撮像
素子から出力された信号の前処理手段と、前記前処理手
段から出力された信号から撮像した画像の輝度信号と
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に変換する変換手段と、撮像した画像の
輝度レベルのヒストグラムを検出するヒストグラム検出
手段と、前記フラッシュ発光を判断するスイッチと、前
記スイッチが入っている場合は前記ヒストグラムを基に
前記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号に階調補正を行う階調補正手段と、
前記輝度信号と階調補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号をγ補正
するγ補正手段と前記γ補正した輝度信号とＲ、Ｇ、Ｂ
信号をマトリクス演算して映像信号として出力するマト
リクス手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002096464A JP2003299107A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002096464A JP2003299107A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299107A true JP2003299107A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29387434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002096464A Pending JP2003299107A (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003299107A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008067373A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Samsung Electronics Co Ltd | 映像補正方法及び装置 |
| US8107123B2 (en) | 2004-04-30 | 2012-01-31 | Mitsubishi Electric Corporation | Tone correction apparatus, mobile terminal, image capturing apparatus, mobile phone, tone correction method and program for improve local contrast in bright and dark regions |
| JP2013041282A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Lg Innotek Co Ltd | ネットワークカメラ及びその照明制御方法 |
| JP2014153959A (ja) * | 2013-02-08 | 2014-08-25 | Canon Inc | 画像処理装置及び画像処理方法、プログラム、記憶媒体 |
| JPWO2019008482A1 (ja) * | 2017-07-07 | 2020-07-16 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示システム、および表示システムの動作方法 |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002096464A patent/JP2003299107A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7167022B2 (ja) | 2017-07-07 | 2022-11-08 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示システム、および表示システムの動作方法 |
| US11676547B2 (en) | 2017-07-07 | 2023-06-13 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display system and operation method of the display system |
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