JP2013258438A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な操作で広いダイナミックレンジで画像を取得できる撮像装置を提供する。
【解決手段】デジタルカメラ１のタッチ判定部１１ｂは、タッチパネル１８による入力の処理を行い、タッチされた座標を算出する。領域決定部１１ｃは、タッチパネル１８のタッチされた領域に基づいて、指定領域を決定する。露光補正量決定部１１ｄは、例えば指定領域が擦られた回数に応じて、露光量の変化量である露光補正量を決定し、決定した露光補正量に応じてライン毎のシャッタ速を決定する。ここで、指定領域を含むラインの露光時間は、他のラインの露光時間よりも長くなるように調整される。撮像素子制御部１１ｅは、例えば露光補正量決定部１１ｄが決定したシャッタ速に応じた露光期間に合わせて、撮像素子１２ａの領域毎に電荷をリセットするタイミングを決定し、このタイミングに従って、撮像素子１２ａに露光を実行させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

一般に、撮像装置において、所定の動作に従って適切な露光条件が選択され、その露光条件に従って、撮像が行われることに関する技術が知られている。一方で、同一画像内における光量の差が大きいとき、一部分に対して適切となる露光条件で撮像を行うと、他の部分において光量不足や光量過多となることがある。そこで例えば特許文献１には、異なる露光条件で複数回撮像を行い、光量が適切な部分を合成することによってダイナミックレンジを広げ、画像全体において光量が適切となる画像を作成することに係る技術が開示されている。

特開２０１０−２３９６１０号公報

特許文献１に係る技術では、複数回の撮像を行うことでダイナミックレンジを広げているので、１枚の画像を取得するために、フレームレートが落ちたりして、時間を要する。また、複数の画像を合成して１枚の画像を作成する処理は複雑である上、合成時にずれが生じて画像が不自然に乱れることがある。また、ユーザの意図を反映することが困難である。

そこで本発明は、簡単な操作で自然に広いダイナミックレンジで画像を取得できる撮像装置を提供することを目的とする。

前記目的を果たすため、本発明の一態様によれば、撮像装置は、被写体像が露光され、この被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、前記画像信号に基づく画像における第１の領域を取得する指定領域取得部と、前記撮像素子を制御して、前記第１の領域を含む第１の露光領域における前記露光の時間を第１の露光時間とし、前記第１の露光領域以外の領域の少なくとも一部である第２の露光領域における前記露光の時間を前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間とする制御部と、を具備することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な操作で思い通りに自然な、広いダイナミックレンジで画像を取得できる撮像装置を提供できる。

本発明の第１の実施形態に係るデジタルカメラの構成例を示すブロック図。 第１の実施形態に係る撮像装置の動作の概略を説明するための図。 各実施形態に係るデジタルカメラの使用例を説明するための図。 第１の実施形態に係るデジタルカメラにおける処理の一例を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る指定領域を説明するための図。 第１の実施形態に係る指定領域と補間領域とにおけるシャッタ速の概略を説明するための図。 第１の実施形態に係るＹ座標と露光時間との関係の一例を説明するための図。 第１の実施形態に係るＸ座標と輝度との関係を説明するための図。 第２の実施形態に係る表示部に表示される画像の一例を示す図。 第３の実施形態に係るデジタルカメラの構成例を示すブロック図。 第３の実施形態に係るＲＡＷデータファイルの構成例を示すブロック図。 第３の実施形態に係るＲＡＷデータファイルの構成の別の例を示すブロック図。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る撮像装置としてのデジタルカメラ１の概略を示すブロック図を図１に示す。デジタルカメラ１は、例えば複数のレンズを有するレンズ部２０を備える。レンズ部２０は、カメラ本体に固定されていてもよいし、カメラ本体に対して交換可能でもよい。

デジタルカメラ１は、撮像動作を行う撮像部１２を備える。撮像部１２は撮像素子１２ａを有する。撮像素子１２ａは、レンズ部２０から入射した被写体像を電気信号に変換する。撮像部１２は、この電気信号に基づいて画像信号を生成する。撮像部１２は、生成した画像信号を信号処理制御部１１に出力する。デジタルカメラ１は、第１の記憶部１３と第２の記憶部１４とを有する。第１の記憶部１３は、例えばＲＯＭであり、例えば信号処理制御部１１による制御に用いるプログラム等を記憶している。また、第２の記憶部１４は、例えばＲＡＭであり、例えば信号処理制御部１１による処理結果を一時的に記憶する。さらに、デジタルカメラ１には、撮影して生成された画像データを記録するための記録部１５が設けられている。この記録部１５は、一般的な記録媒体として、カメラ本体に対して取り外し可能に接続されている。

デジタルカメラ１には、スイッチ等、ユーザの様々な操作による入力を受け取る操作部１６が設けられている。操作部１６は、例えば右手の人差し指で操作できる位置に配置された静止画撮影用のレリーズボタンを含む。ユーザは、このレリーズボタンを操作することで、デジタルカメラ１に撮影動作を行わせることができる。また、操作部１６には、シャッタースピード、絞り、露出補正、感度設定、ピント位置等の撮影パラメータの変更が入力されるスイッチやダイヤル等が設けられている。

デジタルカメラ１は、画像を表示するための表示部１７を有する。表示部１７は、例えば液晶表示パネルを有している。表示部１７は、例えばデジタルカメラ１の背面に設けられている。また、デジタルカメラ１は、タッチパネル１８を有する。このタッチパネル１８は、例えば表示部１７上に設けられている。タッチパネル１８もユーザの指示の入力を受け取る。ユーザは、例えば表示部１７に表示されたアイコンに対応する位置を触れることにより、デジタルカメラ１の操作を行うことができる。また、タッチパネル１８は、画像のうち明るくしたい領域の指定をユーザから取得する。ユーザによってタッチされたときにタッチパネル１８が発生する信号は、後述の信号処理制御部１１内のタッチ判定部１１ｂに出力され、その信号はまずタッチ判定部１１ｂで処理される。

また、デジタルカメラ１は、電子ビューファインダーである接眼表示部３０を備える。接眼表示部３０は、小型の液晶パネル又は有機ＥＬパネル等を有している。接眼表示部３０は、表示画像を専用の光学系で拡大してユーザに目視可能にさせるものである。ユーザは、ファインダを覗き込む形で観察できるので、外光の影響を受けずに画像を観察できる。さらに、接眼表示部３０は、専用の光学系の調整によって、ユーザの視度に合わせた視度調整ができるように構成されている。この視度調整により、ユーザは、自身の視力に関わらず良好な画像の観察を行うことができる。接眼表示部３０は、カメラ本体に備え付けられていてもよいし、カメラ本体から取り外し可能でもよい。表示部１７及び接眼表示部３０は、後述の信号処理制御部１１内の表示制御部１１ｇの制御下で動作する。

デジタルカメラ１は、各種信号を処理してデジタルカメラ１の各部を制御する信号処理制御部１１を有する。信号処理制御部１１は、例えば集積回路で構成される。信号処理制御部１１は、後述の第１の記憶部１３に記憶されたプログラムに従って動作する。この信号処理制御部１１には、信号処理部１１ａ、タッチ判定部１１ｂ、領域決定部１１ｃ、露光補正量決定部１１ｄ、撮像素子制御部１１ｅ、画像処理部１１ｆ、表示制御部１１ｇ及び時計１１ｈが設けられている。

信号処理部１１ａは、露出演算を含む種々の演算や各種判定を行い、また、デジタルカメラ１の各部を制御する。タッチ判定部１１ｂは、タッチパネル１８による入力の処理を行い、タッチされた座標を算出する。領域決定部１１ｃは、タッチパネル１８のタッチされた領域に基づいて、指定領域を決定する。また、領域決定部１１ｃは、指定領域周辺に補間領域を決定する。

露光補正量決定部１１ｄは、例えば指定領域が擦られた回数に応じて、露光量の変化量である露光補正量を決定する。また、露光補正量決定部１１ｄは、決定した露光補正量に応じて指定領域と補間領域とのシャッタ速を決定する。撮像素子制御部１１ｅは、撮像部１２が有する撮像素子１２ａの動作を制御する。撮像素子制御部１１ｅは、例えば露光補正量決定部１１ｄが決定したシャッタ速に応じた露光期間に合わせて、撮像素子１２ａの領域毎に電荷をリセットするタイミングを決定し、このタイミングに従って、撮像素子１２ａに露光を実行させる。

画像処理部１１ｆは、種々の画像処理を行う。画像処理部１１ｆは、例えば撮像部１２から取得した画像を処理して、表示部１７にライブビュー表示させる画像を作成したり、記録部１５に記録させるための画像を作成したりする。また、画像処理部１１ｆは、画像においてゲインを調整することで指定領域周辺の輝度を調整する画像処理を行う。表示制御部１１ｇは、表示部１７における表示を制御する。表示制御部１１ｇは、例えば画像処理部１１ｆで処理された画像を表示部１７に表示させる。また、表示制御部１１ｇは、例えばデジタルカメラ１の操作のためのアイコン等を表示部１７に表示させる。時計１１ｈは、画像と関連付けて撮像時刻等を記録するために必要な時刻を出力する。

本実施形態は、例えば撮像素子１２ａとしてＣＭＯＳ等が用いられたローリングシャッター方式を利用したデジタルカメラに適用される。本実施形態に係るデジタルカメラの動作の概要を、図２を参照して説明する。例えば図２（ａ）に示すような画像が表示部１７にプレビュー表示されているとする。この画像において、適正露出は画面全体の輝度に基づいて決定されている。このため、図２（ａ）の例では、画面の上側が明るく下側が暗くなっている。このとき、画像の各ラインの露光のタイミングは、図２（ｂ）のようになる。図２（ｂ）において、横軸は時間、縦軸はラインを表す。すなわち、各ラインの画素情報を順次読み出すため、読み出しのタイミングに合わせて露光がラインごとに順に終了するようになっている。また、各ラインの露光時間を同一とするため、ラインごとに露光が順に開始するようになっている。

本実施形態では、図２（ｃ）に示すように、ユーザは、画像を表示する表示部１７上に配置されたタッチパネル１８において、表示部１７に表示された画像のうちさらに明るくすることを希望する部分を擦る。このとき、擦られた部分に相当するラインの露光時間が延長される。すなわち、図２（ｄ）に示すように、露光開始のタイミングがラインごとに異なるように制御される。ユーザが画像を擦る回数に応じて露光時間は変化する。その結果、例えば図２（ｅ）に示すように画像全体においてユーザが所望する明るさとなる。このときの各ラインの露光のタイミングは、図２（ｆ）のようになる。

なお、本実施形態に係るデジタルカメラ１は、図３に示すように用いられ得る。すなわち、例えば図３（ａ）に示すように、ユーザは、デジタルカメラ１の背面に設けられた表示部１７を見ながら、表示部１７上に設けられたタッチパネル１８を操作することができる。また、例えば図３（ｂ）に示すように、ユーザは、接眼表示部３０を観察しながら、タッチパネル１８を操作することもできる。この場合、タッチパネル１８がタッチされた部分に対応して、接眼表示部３０に例えばカーソルが表示されるようにしてもよい。

本実施形態に係るデジタルカメラ１の動作を詳細に説明する。本実施形態に信号処理制御部１１による処理のフローチャートを図４に示す。ステップＳ１０１において、信号処理制御部１１は、撮影待機モードであるか否かを判定する。撮影待機モードでないとき、ステップＳ１０２において、信号処理制御部１１は、再生モード動作を実行する。この再生モード動作は、例えば記録部１５に記録されている画像を表示部１７に表示させる一般的な動作である。再生モード動作の後、処理はステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０１の判定において撮影待機モードであると判定されたとき、ステップＳ１０３において、信号処理制御部１１はライブビュー表示を開始させる。すなわち、信号処理制御部１１は、撮像部１２から画像信号を取得し、その画像を表示部１７に表示させる。ステップＳ１０４において、信号処理制御部１１は測光処理を行う。すなわち、信号処理制御部１１は、例えば撮像部１２から画像情報を取得し、その輝度から光量を算出する。なお、画像情報によらず、デジタルカメラ１に別途設けられた露光計の出力に基づいて光量が算出されてもよい。ステップＳ１０５において、信号処理制御部１１は適正露出を算出する。信号処理制御部１１は、シャッタ速度や絞りを決定する。なお、アペックスバリューで表したシャッタ速すなわちタイムバリューＴＶａと露光期間Ｔａとの関係は、次式で与えられる。

Ｔａ＝１／（２^ＴＶａ） （１）
ステップＳ１０６において、信号処理制御部１１は、タッチパネル１８が例えばユーザの指によって擦られたか否かを判定する。擦られていないと判定されたとき、処理はステップＳ１１８に進む。擦られたと判定されたとき、ステップＳ１０７において、信号処理制御部１１は、露光補正量ΔＥｖを算出する。ここで、露光補正量ΔＥｖは、例えばユーザによってタッチパネル１８が擦られた回数Ｂ１を用いて次式で与えられる。
ΔＥｖ＝Ｂ１×０．３ （２）
すなわち、１回擦られる毎に０．３段ずつ露光補正量ΔＥｖが大きくなる。デジタルカメラ１は、後述のとおりこの露光補正量ΔＥｖだけ、擦られた領域が明るくなるように動作する。このように、擦られた回数によって露光補正量ΔＥｖが調整されるので、ユーザは直感的に露光補正量ΔＥｖを決定することができる。なお、上記式（２）は一例であり、露光補正量ΔＥｖは他の方法で決定されてもよい。例えば１回擦られる毎に０．５段ずつ露光補正量ΔＥｖが大きくなるようにしてもよいし、擦る速度すなわちタッチパネル１８上におけるユーザの指の移動速度に応じて露光補正量ΔＥｖを決定されるようにしてもよい。

ステップＳ１０８において、信号処理制御部１１は、タッチパネル１８が擦られた領域を判定し、指定領域を決定する。この指定領域は、例えば擦られた領域を包含する矩形として決定される。例えば図５に示すように、画像において左下隅の座標を（０，０）と定義し、右上隅の座標を（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）と定義する。擦られた領域が領域Ａ１であったとする。このとき、領域Ａ１についてＸ座標の最小値Ｘ１及び最大値Ｘ２と、Ｙ座標の最小値Ｙ１と最大値Ｙ２とを用いて、指定領域は、（Ｘ１，Ｙ１）から（Ｘ２，Ｙ２）までの矩形の領域Ａ２と決定される。なお、指定領域は、例えば擦られた領域に内接する矩形として決定されてもよい。また、本実施形態では指定領域がタッチパネル１８によって入力されるが、他の操作部１６を用いて指定領域が入力されてもよい。ただし、指定領域の選択がタッチパネル１８によってなされることは、ユーザにとって操作性がよい。

ステップＳ１０９において、信号処理制御部１１は、指定領域の周辺に位置し、露光時間を徐々に変化させる領域である補間領域の幅に係る値ΔＹを算出する。ここで値ΔＹは、例えば擦られていない領域（指定領域以外の領域）の明るさの変化に応じて決まる値であるＢ２と露光補正量ΔＥｖと定数Ｃ１とを用いて次式で与えられる。
ΔＹ＝Ｃ１×Ｂ２×ΔＥｖ （３）
すなわち、露光補正量ΔＥｖが大きいほど、補間領域が大きくなるように値ΔＹが決められる。また、ΔＹは擦られていない領域の明るさの変化に応じて、擦られていない領域の明るさの変化と補間領域の明るさの変化とが近似するようにΔＹが決められる。すなわち、指定領域とそれ以外の領域との明るさの変化が自然に感じられるものとなるように補間領域の幅に係る値ΔＹが決定される。

ステップＳ１１０において、信号処理制御部１１は、Ｙ座標に応じて、アペックスバリューで表したシャッタ速、すなわちタイムバリューＴＶを設定する。ここで、例えばＹ座標が０以上で（Ｙ１−ΔＹ）より小さい領域、及びＹ座標が（Ｙ２＋ΔＹ）より大きくＹｍａｘ以下の領域におけるシャッタ速ＴＶは、ステップＳ１０５で算出されたＴＶａに設定される。擦られた指定領域に対応するＹ座標がＹ１以上Ｙ２以下の領域におけるシャッタ速ＴＶｂは次式で与えられる。
ＴＶｂ＝ＴＶａ−ΔＥｖ （４）
補間領域に対応するＹ座標が（Ｙ１−ΔＹ）以上でＹ１より小さい領域におけるシャッタ速ＴＶｃは、線形補間され、例えば次式で与えられる。
ＴＶｃ＝ＴＶａ−（ＴＶａ−ＴＶｂ）／ΔＹ×（ΔＹ−Ｙ１＋ｙ） （５）
ここでｙはＹ座標の値である。また、Ｙ座標がＹ２より大きく（Ｙ２＋ΔＹ）以下である補間領域におけるシャッタ速ＴＶｄは、線形補間され、例えば次式で与えられる。
ＴＶｄ＝ＴＶａ−（ＴＶａ−ＴＶｂ）／ΔＹ×（ΔＹ−ｙ＋Ｙ２） （６）
このようにして、例えば図６に模式的に示すようにＹ座標ごとにシャッタ速ＴＶが決定される。

ステップＳ１１１において、信号処理制御部１１は、タイムバリューで表したシャッタ速ＴＶを露光期間Ｔに変換する。すなわち、上記式（１）の関係Ｔ＝１／（２^ＴＶ）を用いて、シャッタ速ＴＶａに基づいて露光期間Ｔａを算出し、シャッタ速ＴＶｂに基づいて露光期間Ｔｂを算出し、シャッタ速ＴＶｃに基づいて露光期間Ｔｃを算出し、シャッタ速ＴＶｄに基づいて露光期間Ｔｄを算出する。

ステップＳ１１２において、信号処理制御部１１は、ステップＳ１１１で算出した露光期間に合わせて、Ｙ座標ごとに撮像素子１２ａの電荷をリセットするタイミングを決定する。ステップＳ１１３において、信号処理制御部１１は、撮像素子１２ａに露光を実行させる。このときのＹ座標ごとの露光期間は、図７に示すようになる。続いてステップＳ１１４において、信号処理制御部１１は、撮像素子１２ａによって電気信号に変換され撮像部１２で作成された画像信号を撮像部１２から取り込む。

ステップＳ１１５において、信号処理制御部１１は、Ｙ座標が（Ｙ１−ΔＹ）以上（Ｙ２＋ΔＹ）以下である領域について、Ｘ座標に応じたゲインの低下量を算出する。例えばＸ座標が０以上Ｘ１以下の領域について、ゲインダウン量Ｇｄは次式で与えられる。
Ｇｄ＝ΔＥｖ−ｘ／Ｘ１×ΔＥｖ
ここでｘはＸ座標の値である。また、例えばＸ座標がＸ２以上Ｘｍａｘ以下の領域について、ゲインダウン量Ｇｄは次式で与えられる。
Ｇｄ＝ΔＥｖ／（Ｘｍａｘ−Ｘ２）×（ｘ−Ｘ２） （７）
なお、Ｘ１以上Ｘ２以下の領域についてはゲインを調整しない。

ステップＳ１１６において、信号処理制御部１１は、ゲインダウン量Ｇｄに基づいて、Ｙ座標が（Ｙ１−ΔＹ）以上（Ｙ２＋ΔＹ）以下である領域について、ゲインダウン量Ｇｄに応じた量だけゲインを下げる調整を含む画像処理を行う。例えばあるＹ座標に沿った輝度を図８に模式的に示す。ゲインを下げる前に点線で示すような関係にあったＸ座標と輝度との関係は、ゲインダウン量Ｇｄに応じたゲインダウンによって、実線に示すような関係になる。この例では、画像の端まで徐々にゲインを下げるように制御しているが、例えばＹ軸におけるΔＹのように範囲を設けて、その範囲内で徐々にゲインを下げるようにしてもよい。このようにして、Ｘ１からＸ２までの指定領域については、輝度が上昇し、その両側の領域は、不自然にならないように徐々に輝度が下がるように処理される。なお、このＸ軸方向の輝度の調整は、デジタル画像信号において調整してもよいし、撮像素子１２ａから出力されＡ／Ｄ変換される前のアナログ信号で調整してもよい。

ステップＳ１１７において信号処理制御部１１は、露光及び画像処理の条件を保持する。ステップＳ１１８において、信号処理制御部１１は、露光を調整する領域がリセットされたか否かを判定する。リセットされたと判定されたとき、処理はステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９において、信号処理制御部１１は、領域や露光期間、画像処理等の調整条件をリセットする。その後、処理はステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１１８の判定で、リセットされていないと判定されたとき、ステップＳ１２０において、信号処理制御部１１は、レリーズボタンが押されたか否かを判定する。

レリーズボタンが押されたと判定されたとき、ステップＳ１２１において、信号処理制御部１１は、撮像処理を行う。すなわち、信号処理制御部１１は、撮像部１２の撮像素子にステップＳ１１２で決定した露光条件で撮像動作を行わせ、得られた画像を取り込み、画像処理を行う。信号処理制御部１１は、得られた画像を記録部１５に記録させる。その後、処理は終了する。ステップＳ１２０の判定でレリーズボタンが押されていないと判定されたとき、処理はステップＳ１０３に戻る。

本実施形態によれば、デジタルカメラ１は、ユーザが指定する領域の輝度を上昇させてユーザが所望する画像を撮影することができる。すなわち、本実施形態に係るデジタルカメラ１は、広いダイナミックレンジを有する。この際、デジタルカメラ１においては、Ｙ座標に応じてシャッタ速が変更され、指定領域では露出が長くなるように調整される。また、Ｘ座標に応じて、画像処理によって指定領域の画像は輝度が高く、その他の領域では輝度が抑えられるように調整される。したがって、本実施形態によれば１回の撮影で広いダイナミックレンジの画像が得られる。このようにして、本実施形態によれば、露光条件が異なる複数枚の画像を合成するよりも、短時間で、また簡単な処理によって広いダイナミックレンジの画像が得られる。

このように、例えば撮像素子１２ａは、被写体像が露光され、この被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子として機能する。例えばタッチパネル１８は、前記画像信号に基づく画像における第１の領域を取得する指定領域取得部として機能する。例えば信号処理制御部１１は、前記撮像素子を制御して、前記第１の領域を含む第１の露光領域における前記露光の時間を第１の露光時間とし、前記第１の露光領域以外の領域の少なくとも一部である第２の露光領域における前記露光の時間を前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間とする制御部として機能する。例えば表示部１７は、前記画像を表示する表示部として機能する。例えば画像処理部１１ｆは、前記画像における前記第１の露光領域又は第３の露光領域であって前記第１の領域でない領域の明るさを、画像処理によって前記第２の領域の明るさに近づける画像処理部として機能する。

また、例えば指定領域は、指定領域取得部が取得する前記画像信号に基づく画像における第１の領域に相当する。例えばＹ座標がＹ１からＹ２までとなる領域は、前記第１の領域を含む第１の露光領域に相当する。例えば露光時間Ｔｂは、第１の露光領域における露光の時間である第１の露光時間に相当する。例えばＹ座標が０からＹ１−ΔＹまでとなる領域と、Ｙ２＋ΔＹからＹｍａｘまでとなる領域は、前記第１の露光領域以外の少なくとも一部である第２の露光領域に相当する。例えば露光時間Ｔａは、前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間に相当する。例えばＹ座標がＹ１−ΔＹからＹ１までとなる領域と、Ｙ２からＹ２＋ΔＹまでとなる領域は、前記第１の露光領域と前記第２の露光領域との間に設定される第３の露光領域に相当する。例えば露光時間Ｔｃ及びＴｄは、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との間を補間する露光時間に相当する。例えばＹ座標がＹ１−ΔＹからＹ２＋ΔＹまでであって、Ｘ座標が０からＸ１まで又はＸ２からＸｍａｘまでとなる領域は、前記第１の露光領域又は前記第３の露光領域であって前記第１の領域でない領域の少なくとも一部に相当する。

なお、信号処理制御部１１は、撮像素子１２ａの露光の限界を超えないようにシャッタ速度を制御するようにしてもよい。また、画像の質を維持するため、画像内の最も明るい部位よりも指定領域が明るくならないように制御し、指定領域の方が他の領域よりも明るくなる場合には、適正露出を再算出するようにしてもよい。また、本実施形態では、ライブビュー表示されている画像と同様の画像を撮影するための構成としたが、これに限らない。例えば暗い部分をライブビューで確認できるが、撮影する画像は、暗い部分は暗いままの画像が取得されるようにしてもよい。

［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第１の実施形態では、ユーザがタッチパネル１８上を擦ると、該当箇所の露光時間が長くなり明るく撮影されるデジタルカメラについて説明した。これに対して本実施形態では、デジタルカメラ１は、ユーザが擦った部分を明るくすることも暗くもすることができるので、直感的な操作で思い通りの描写の画像表示や撮影が可能となる。前述のように撮影を行わなくても、暗くて見えないところや明るくて見えないところを、ユーザが簡単に指定して目視可能とすることができる。

本実施形態では、例えば図９に示すように、表示部１７にハイライトボタン、シャドーボタン及びリセットボタンが表示される。ハイライトボタンがタッチされた後、画像が擦られたことが検出された場合、第１の実施形態の場合と同様に、擦られた領域に相当するラインについて、露光時間が長くなる。一方、シャドーボタンがタッチされた後、画像が擦られた場合、擦られた部分が暗くなる。この場合、第１の実施形態の場合と逆に、擦られた領域に相当するラインについて、擦られた回数に応じて露光時間が短くなるように調整される。また、Ｘ方向についても第１の実施形態の場合と同様に、画像処理により変化が滑らかになるように輝度が調整される。また、リセットボタンがタッチされた場合、ラインごとの露光時間の変更はリセットされ、全ラインが同一の適正露出に合わせた時間Ｔａで露光される。その他の動作は、第１の実施形態と同様である。

本実施形態によれば、ユーザは、測光処理により算出された露光時間では暗すぎると感じる部分を擦ることで明るくすることができ、また、明るすぎると感じる部分を擦ることで暗くすることができる。したがって、本デジタルカメラは、ユーザが所望する画像を取得することができる。その他、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態及び第２の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係るデジタルカメラ１は、記録部１５に記録するＲＡＷデータに第１の実施形態及び第２の実施形態に係るシャッタ速の調整についての情報を持たせる。

本実施形態に係るデジタルカメラ１の構成例を図１０のブロック図に示す。この図に示すように、本実施形態に係るデジタルカメラ１において、信号処理制御部１１は、さらに画素別露出値管理部１１ｉと再生部１１ｊとを備える。画素別露出値管理部１１ｉは、撮像素子１２ａのライン毎すなわち画素毎のシャッタ速の値を管理する。画素別露出値管理部１１ｉは、これらシャッタ速に係る値をＲＡＷデータに含ませる。

本実施形態に係るＲＡＷデータファイル１００の模式図を図１１に示す。この図に示すように、ＲＡＷデータファイル１００は、例えば、ファイルのＩＤ情報ともなるファイル名１１０と、カメラの機体情報を含むカメラ情報１２０と、撮影時の条件を含む撮影情報１３０と、後述の露光補正量情報１４０と、撮像部１２で取得した画像の未加工のデータである画像ＲＡＷデータ１５０と、サムネイル画像データ１６０とを有する。カメラ情報１２０は、例えばカメラ本体の情報であるカメラ本体情報１２２と、カメラ本体に取り付けられた撮影に用いられたレンズの情報であるレンズ情報１２４とを含む。カメラ情報１２０には、さらにフラッシュ等のアクセサリに関する情報も含まれ得る。また、撮影情報１３０は、撮影時の諸条件、例えば、シャッタ速１３２、絞り値１３４、レンズの焦点距離１３６、合焦位置１３８等のデータを含む。また、撮影情報１３０には、撮影時に用いられたホワイトバランスや階調補正等の画像処理に関する情報が含まれる。さらに、顔検出情報等の情報も撮影情報１３０に含まれていることが好ましい。上述以外にも、一般的なＥＸＩＦ（Ｅｘｃｈａｎｇｅａｂｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）形式に準拠する情報が、ＲＡＷデータファイル１００には含まれている。

露光補正量情報１４０は、本実施形態に係る露光期間の調整に係る情報を含む。露光補正量情報１４０は、例えば、撮影情報１３０に含まれる基準のシャッタ速に対してシャッタ速が調整された画素を表す情報である露光時間補正画素情報１４２を含む。また、露光補正量情報１４０は、基準に対してシャッタ速が変化させられた各画素の露光補正量に係る情報である露光時間変更量情報１４４を含む。露光時間変更量情報１４４は、例えばシャッタ速の変化量を表す情報を含む。なお、露光時間変更量情報１４４は、アペックスバリューで表したタイムバリューと露光期間との何れの形式を用いて表現されてもよい。また、露光時間補正画素情報１４２は、テキスト形式で表現されてもよいし、フラグ形式で表現されてもよい。また、露光補正量情報１４０には、露光量が調整された領域についてゲイン調整によってなされたＸ方向の輝度補正に係る情報が含まれてもよい。

画素別露出値管理部１１ｉは、上述の露光補正量情報１４０を管理し、その記録の制御等を行う。再生部１１ｊは、上述のＲＡＷデータファイル１００に基づいて、撮像した画像を再生し、表示部１７に表示させる。ここで、再生部１１ｊは、ＲＡＷデータファイル１００に含まれる露光補正量情報１４０を用いて、撮像時に補正した露光に係る調整を再調整できる。

例えば、撮影時に露光期間が部分的に長くなるように調整された場合、再生部１１ｊは、長くされた露光期間に応じてこの露光期間の変更をキャンセルするように画像を調整することで、露光期間が調整されなかった場合に得られたであろう画像を作成することができる。露光補正量情報１４０には、露光期間が調整された領域を表す露光時間補正画素情報１４２と、その領域内の各画素における調整された露光期間を表す露光時間変更量情報１４４とが含まれるので、再生部１１ｊは、上記のような露光期間の変更をキャンセルする画像処理を容易に行うことができる。また同様に、再生部１１ｊは、ユーザが撮影時に調整を行った領域について、さらに調整を行うことを容易にできる。例えば撮影時に露光期間が部分的に長くなるように調整された場合、再生部１１ｊは、指定された領域を必要に応じてさらに明るくする画像処理や少し暗くする画像処理を容易に行うことができる。

このように、本実施形態によれば、露光時間補正画素情報１４２と露光時間変更量情報１４４とを含む露光補正量情報１４０が画像ＲＡＷデータ１５０とともに記録されているので、再生部１１ｊは、ユーザが撮影時の印象で調整した露光期間を、再生時に容易にキャンセルしたり再調整したりすることができる。このように、撮影時と鑑賞時で画像の印象が変わったとしても、ユーザは、再生部１１ｊを用いて容易に画像の調整を行うことができる。

また、本実施形態では、露光期間が調整された場合に、Ｘ方向の輝度の変化が不自然にならないようにゲイン調整を含む画像処理によって画像が調整されている。しかしながら、撮影時には画像処理部１１ｆの処理能力による制限のため、Ｘ方向の輝度変化を十分に滑らかに調整できないこともある。これに対して本実施形態によれば、ＲＡＷデータファイル１００に露光の調整がされた領域を表す露光時間補正画素情報１４２が含まれているので、再生部１１ｊは、十分に滑らかに処理された画像を、処理時間をかけて作成し再生することができる。再生部１１ｊは、以上のような再調整した画像を例えばＪＰＥＧ形式で記録部１５に記録させることができる。

以上のように、露光の調整に係る値をＲＡＷデータファイル１００に記録しておくことは、画像表現を変更する際に重要である。

なお、再生部１１ｊが行うとして説明した上述の調整は、再生部１１ｊによらず、例えばＰＣ等で行うこともできる。すなわち、再生部１１ｊは、デジタルカメラに内蔵されていなくても、再生機として独立して構成され得る。この場合、再生機には、再生部１１ｊと共にＲＡＷデータファイル１００を取得する画像取得部が設けられる。

また、露光補正量情報１４０は、露光時間補正画素情報１４２と露光時間変更量情報１４４とを含む形式に限定されない。例えば図１２に示すように、露光補正量情報１４０は、各画素の露光時間情報１４６を有していてもよい。このように、画素毎の露光時間情報が個別に記録されていれば、他の情報を参照せずに露光時間の差に係る情報を含む露光時間に係る情報が取得され得る。ただし、この場合、露光時間補正画素情報１４２と露光時間変更量情報１４４とで表現される場合に比べて、データ量は大きくなる。また、露光補正量情報１４０には、各画素の露光時間情報１４６と共に露光時間補正画素情報１４２と露光時間変更量情報１４４とが含まれていてもよい。

このように、例えば画素別露出値管理部１１ｉは、前記第１の露光領域の情報と、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差を表す情報とを前記画像信号に基づく情報と共にファイルに書き込む露出値管理部として機能する。例えば再生機に設けられた図示しない画像取得部は、第１の露光時間で撮像された第１の領域及び前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間で撮像された第２の領域を有する画像の情報、前記第１の露光領域の情報、及び前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差を表す情報を含む画像データを取得する画像取得部として機能する。例えば再生部１１ｊは、前記画像に対して、前記第１の露光領域を前記差に基づいて調整し、調整画像を作成する再生部として機能する。

なお、第１乃至第３の実施形態に係る技術は、デジタルカメラへの適用に限定されない。これら技術は、産業用の撮像装置や医療用の撮像装置等、種々の撮像装置に用いられ得る。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても、発明が解決しようとする課題の欄で述べられた課題が解決でき、かつ、発明の効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成も発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の上記の実施形態には、以下の発明も含まれる。
（１）
第１の露光時間で撮像された第１の領域及び前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間で撮像された第２の領域を有する画像の情報、前記第１の露光領域の情報、及び前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差を表す情報を含む画像データを取得する画像取得部と、
前記画像に対して、前記第１の露光領域を前記差に基づいて調整し、調整画像を作成する再生部と、
を具備する再生装置。

１…デジタルカメラ、１１…信号処理制御部、１１ａ…信号処理部、１１ｂ…タッチ判定部、１１ｃ…領域決定部、１１ｄ…露光補正量決定部、１１ｅ…撮像素子制御部、１１ｆ…画像処理部、１１ｇ…表示制御部、１１ｈ…時計、１１ｉ…画素別露出値管理部、１１ｊ…再生部、１２…撮像部、１２ａ…撮像素子、１３…第１の記憶部、１４…第２の記憶部、１５…記録部、１６…操作部、１７…表示部、１８…タッチパネル、２０…レンズ部、３０…接眼表示部。

Claims (6)

1. 被写体像が露光され、この被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
   前記画像信号に基づく画像における第１の領域を取得する指定領域取得部と、
   前記撮像素子を制御して、前記第１の領域を含む第１の露光領域における前記露光の時間を第１の露光時間とし、前記第１の露光領域以外の領域の少なくとも一部である第２の露光領域における前記露光の時間を前記第１の露光時間と異なる第２の露光時間とする制御部と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 前記画像を表示する表示部をさらに具備し、
   前記指定領域取得部は、前記表示部に対応して設けられたタッチパネルである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、
   前記第１の露光領域と前記第２の露光領域との間に第３の露光領域を設定し、
   前記第３の露光領域における前記露光の時間を前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との間を補間する露光時間とする、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記画像における前記第１の露光領域又は前記第３の露光領域であって前記第１の領域でない領域の少なくとも一部の明るさを、画像処理によって前記第２の露光領域の明るさに近づける画像処理部をさらに具備することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第１の領域は、前記タッチパネルが擦られることによって指定され、
   前記制御部は、前記タッチパネルが擦られる回数に応じて前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差を決定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
6. 前記第１の露光領域の情報と、前記第１の露光時間と前記第２の露光時間との差を表す情報とを前記画像信号に基づく情報と共にファイルに書き込む露出値管理部をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の撮像装置。

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