JP2017163339A - 映像処理装置、映像処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮影中の映像を表示装置に表示させる場合に、ユーザにとって視認性の高い映像の表示を可能にすることを課題とする。【解決手段】ガンマ補正部（１１３）は、撮影中の映像信号による映像をディスプレイ（１１６）に表示させる際に、高輝度優先モード用のガンマ特性による補正処理が行われた後の映像信号に対して、高輝度優先モード用のガンマ特性に対応した第１のガンマ特性による第１の補正処理を行う。カメラマイコン（１１１）は、撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に所定の撮影アシスト表示が行われる場合には、ガンマ補正部（１１３）に対し、第１のガンマ特性よりもディスプレイ（１１６）の表示輝度を上げる第２のガンマ特性によるガンマ補正を行わせる。【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号を処理する映像処理装置、映像処理方法、及びプログラムに関する。

従来、撮像装置で被写体等を撮影し、その撮影映像を表示装置に表示する映像処理システムでは、撮像装置と表示装置の双方でガンマ補正による輝度の階調補正処理が行われる。撮像装置は、撮像している映像信号の輝度を、撮像装置のガンマ特性に基づいて、出力コード値に変換するような階調補正処理（ガンマ補正処理）を行う。一方、表示装置は、映像信号の入力コード値を、表示装置のガンマ特性に基づいて、出力輝度値に変換するような階調補正処理（ガンマ補正処理）を行う。これにより、非常に広いダイナミックレンジを持つ実世界の被写体の明るさのうち、限られた明るさの範囲を切り出し、表示装置のモニタディスプレイが有する限定的な狭いダイナミックレンジの中に収めるような表示が可能となる。
また、撮像装置において実用的な入力ダイナミックレンジを確保するための階調補正処理の技術として、特許文献１には、ニー補正処理を含むガンマ補正処理を行うことで入力ダイナミックレンジを広げる技術が開示されている。

特開２００２−２２３３７３号公報

ここで、ニー補正処理を含むガンマ補正処理は、実用的な入力ダイナミックレンジを確保しつつ、中輝度から高輝度の領域におけるコントラストを圧縮するような階調補正処理となっている。このように、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮した場合、撮像装置と表示装置からなる映像処理システムトータルとしての階調特性は、低輝度部に対して高輝度部のコントラストが圧縮された不自然な特性になってしまう。この場合、例えば、撮像装置のガンマ特性と表示装置のガンマ特性を合わせたシステムトータルでの階調特性がリニアになるようにすれば、表示装置では、低輝度部から高輝度部までの全域でリニアな階調の表示が可能になると考えられる。

しかしながら、この場合、表示装置に表示される映像は階調がリニアになってはいるが、人の目には例えば低〜中輝度（以下、低中輝度と表記する。）が暗い映像として見えてしまい、ユーザから見て視認性が低い映像になる。このように、低中輝度が暗く見える表示映像の場合、ユーザは、その表示映像を見ながら、例えば撮影時に正しい露出設定を行うことなどが難しくなる。

そこで、本発明は、撮影中の映像を表示装置に表示させる場合に、ユーザにとって視認性の高い映像の表示を可能にすることを目的とする。

本発明は、撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に所定の撮影アシスト表示が行われる場合には、所定のガンマ特性による補正処理が行われた後の映像信号に対して、前記所定のガンマ特性に対応した第１のガンマ特性よりも前記表示装置の表示輝度を上げる第２のガンマ特性による補正処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、撮影中の映像を表示装置に表示させる場合に、ユーザにとって視認性の高い映像の表示が可能となる。

本実施形態のビデオカメラの概略構成例を示す図である。 ビデオカメラの概観斜視図である。 本実施形態におけるガンマ特性の説明図である。 撮影アシスト表示とガンマ特性変更の説明に用いる図である。 ビデオカメラの制御のフローチャートである。 カメラモード時の表示輝度設定処理を示すフローチャートである。 ガンマ特性を変更する際の画面表示例を示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
＜ビデオカメラの内部構成＞
図１は、本実施形態の映像処理装置の一適用例であるビデオカメラ２０１の概略構成を示す図である。本実施形態のビデオカメラ２０１は、撮像装置と表示装置が一体となされた映像処理システムとなっている。

レンズ１０１は、被写体像をイメージセンサ１０５の撮像面に結像させる。絞り１０２は、レンズ１０１から入射した光の光量を調節する。イメージセンサ１０５は、レンズ１０１と絞り１０２を介して撮像面上に結像された被写体像等を映像信号に変換する。イメージセンサ１０５の後段には図示しないアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器等が設けられており、アナログ映像信号をＡ／Ｄ変換によりコード化したデジタル映像信号が、信号処理部１１２に送られる。なお、レンズ１０１は、手振れ補正用の光学系を光軸に対して直交する方向へシフトさせるようなレンズシフト方式の手振れ補正機能を有していてもよい。手振れ補正は、レンズ１０１の光軸に対してイメージセンサ１０５の位置を変化させるセンサシフト方式であってもよいし、イメージセンサ１０５からの読み出しを制御することにより手振れ補正を行う読み出し制御方式であってもよい。

信号処理部１１２は、ホワイトバランス補正部１０７、エッジ強調部１０８、ガンマ（γ）補正部１０９及び１１３、輝度／色情報検出部１１０を有して構成されている。以下の説明ではホワイトバランスを「ＷＢ」と表記する。ＷＢ補正部１０７は、イメージセンサ１０５からの映像信号に対して、ホワイトバランス補正処理を施す。エッジ強調部１０８は、ＷＢ補正処理後の映像信号に対して、エッジ強調処理を施す。

ガンマ補正部１０９は、エッジ強調部１０８から供給された映像信号の輝度について、撮像装置のガンマ特性に基づくガンマ補正処理を行う、撮影映像用のガンマ補正手段である。撮像装置のガンマ特性は、カメラガンマとも呼ばれている。一方、ガンマ補正部１１３は、ガンマ補正部１０９によるガンマ補正処理後の映像信号に対して、表示装置（ディスプレイ１１６）のガンマ特性に基づくガンマ補正処理を行う、表示映像用のガンマ補正手段である。表示装置（ディスプレイ１１６）のガンマ特性は、ディスプレイガンマとも呼ばれている。ガンマ補正部１０９と１１３にて行われるガンマ補正処理の詳細については後述する。

輝度／色情報検出部１１０は、ガンマ補正部１０９にてガンマ補正処理された映像信号の画像を、水平方向と垂直方向に分割して複数の輝度／色情報検出枠（以下、検出枠と表記する。）を設定する。そして、輝度／色情報検出部１１０は、検出枠内の各画素値を積分するなどの処理を行うことにより、検出枠毎の輝度情報及び色情報を検出する。輝度／色情報検出部１１０により検出された検出枠毎の輝度情報及び色情報は、カメラマイコン１１１に送られる。なお、マイコンはマイクロコンピュータの略であり、以下の説明でも同様にマイコンと表記する。

信号処理部１１２は、ホワイトバランス補正処理、エッジ強調処理、ガンマ補正処理、輝度／色情報検出処理以外にも様々な信号処理を行うが、それらの説明は省略する。信号処理部１１２による各種信号処理後の映像信号は、ディスプレイ１１６や外部Ｉ／Ｆ部１１９を介して外部ディスプレイ１２０に出力されて表示されたり、磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等の記録媒体に記録されたりする。

カメラマイコン１１１は、輝度／色情報検出部１１０にて検出された検出枠毎の輝度情報及び色情報に基づいて、ＷＢ補正処理のＷＢ補正値、エッジ強調処理のエッジ強調補正値を算出する。カメラマイコン１１１は、ＷＢ補正値をＷＢ補正部１０７に送り、エッジ強調補正値をエッジ強調部１０８に送る。これにより、ＷＢ補正部１０７ではＷＢ補正値に基づくＷＢ補正処理が行われ、エッジ強調部１０８ではエッジ強調補正値に基づくエッジ強調処理が行われる。

また、カメラマイコン１１１は、ビデオカメラ２０１の撮影モードや表示モードに基づいて、カメラガンマのガンマ補正カーブをガンマ補正部１０９に設定し、ディスプレイガンマのガンマ補正カーブをガンマ補正部１１３に設定する。これにより、ガンマ補正部１０９ではカメラガンマのガンマ補正カーブによるガンマ補正処理が行われ、ガンマ補正部１１３ではディスプレイガンマのガンマ補正カーブによるガンマ補正処理が行われる。ビデオカメラ２０１の撮影モードや表示モード、それらモードに基づいて設定されるガンマ補正カーブとガンマ補正処理については後に詳述する。

その他にも、カメラマイコン１１１は、イメージセンサ駆動部１０６を介してイメージセンサ１０５における電荷の蓄積、読み出しなどの制御を行う。カメラマイコン１１１は、レンズ駆動部１０３を介してレンズ１０１のフォーカス、ズームなどの制御を行う。なお、レンズ１０１は、オートフォーカスだけでなく、マニュアルフォーカスも可能となされている。カメラマイコン１１１は、輝度／色情報検出部１１０による検出枠毎の輝度情報及び色情報を基に、絞り駆動部１０４を介した絞り１０２の制御やイメージセンサ駆動部１０６を介したイメージセンサ１０５のシャッタースピード制御を行って露出を制御する。カメラマイコン１１１は、ビデオカメラ２０１がレンズシフト方式やセンサシフト方式、読み出し制御方式の何れかの手振れ補正機能を有する場合には、それら方式に応じた手振れ補正の制御をも行う。カメラマイコン１１１は、ディスプレイ１１６の明るさ（輝度）についても制御する。ディスプレイ１１６の明るさ制御の詳細は後述する。

ディスプレイ１１６は、液晶ディスプレイ等からなり、撮影中の映像や記録媒体から再生された映像等が表示される。ディスプレイ１１６の画面上には、図示しないタッチパネルも併設されており、ユーザは、画面上をタッチすることにより各種のユーザ指示等を入力することができる。図１では図示を省略しているが、ビデオカメラ２０１は、ユーザが操作可能な各種キーやスイッチ、ダイヤル等からなる操作部も備えている。外部Ｉ／Ｆ部１１９は、外部機器とのインターフェイス部であり、例えば外部ディスプレイ１２０等の接続が可能となされている。

＜ビデオカメラの外観構成＞
図２は、本実施形態のビデオカメラ２０１の概観を示す斜視図である。
レンズ部２０２は、図１のレンズ１０１や絞り１０２を有する。マイク２０３は、撮影時の音声を集音するために備えられている。スピーカ２１０は、映像等の再生の際に、映像と共に記録された音声を出力するために設けられている。バッテリ２１１は、ビデオカメラ２０１に対して電力を供給する二次電池であり、本体に対して着脱可能となされている。ビデオカメラ２０１の内部には、ＤＶＤディスク１１７、磁気テープ１１５、メモリカード１１８などの記録媒体が収納され、映像信号や静止画像を記録再生できるようになっている。

動画用トリガースイッチ２０５は、例えばプッシュボタンであり、動画撮影開始及び終了のユーザ指示を機器に伝達する際にユーザにより操作されるスイッチである。静止画用トリガースイッチ２０６は、例えばプッシュボタンであり、静止画撮影開始及び終了のユーザ指示を機器に伝達する際にユーザにより操作されるスイッチである。モードダイヤル２０７は、回転式のスイッチからなる。ユーザは、モードダイヤル２０７の操作により、本実施形態のビデオカメラ２０１を、再生モードに設定する「再生」、カメラモードに設定する「カメラ」、それらの何れでもない「ＯＦＦ」の何れかに切り替えることができる。操作スイッチ群２０８は、ユーザがビデオカメラ２０１を操作するためのスイッチや、画質フィルタモードを入力するためのキー、その他のメニュー操作や再生系の操作などのためのキー等からなる。

電子式ビューファインダ（ＥＶＦ）２０４は、ユーザが覗き込むことにより、撮影時に狙った被写体が映っているか等を確認等するために設けられている。液晶パネル２０９は、ビデオカメラ２０１の本体側面に対して開閉自在となされ、さらに水平方向にも回転可能に取り付けられており、ＥＶＦ２０４と同様に撮影中の被写体等の確認のため、また、再生画像の表示等にも使用される。図２の例では、液晶パネル２０９は、ビデオカメラ２０１の本体に対して開いている状態となされている。なお、液晶パネル２０９は、図１のディスプレイ１１６であり、例えばタッチパネルも併設されており、画面表示とタッチパネルに対するタッチ操作とによるユーザインターフェイス（ＵＩ）も可能となされている。

＜高輝度優先モードと通常撮影モード、ガンマ特性の説明＞
本実施形態のビデオカメラ２０１には、映像を撮影する際の撮影モードとして、少なくとも通常撮影モード及び高輝度優先モードと、その他各種の撮影モードが用意されている。通常撮影モードは、ガンマ補正部１０９に対して設定されるカメラガンマが、通常撮影モード用のガンマ特性に設定されるモードである。高輝度優先モードは、ガンマ補正部１０９に対して設定されるカメラガンマが、高輝度優先モード用のガンマ特性に設定されるとともに、ディスプレイ１１６の明るさ（輝度）が最高輝度に設定されるモードである。本実施形態のビデオカメラ２０１は、カメラモードの場合、ユーザからの選択入力に応じて、通常撮影モードと高輝度優先モードの何れかに切り替え可能となされている。

以下、本実施形態における通常撮影モード用のガンマ特性と高輝度優先モードでのガンマ特性について、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）と図３（ｂ）は、撮像装置のガンマ特性（カメラガンマ）を表している。図３（ｃ）は、表示装置（本実施形態ではディスプレイ１１６）のガンマ特性（ディスプレイガンマ）を表している。図３（ｄ）は、撮像装置のガンマ特性と表示装置のガンマ特性を合わせた映像処理システムトータルとしてみた場合の階調特性を表している。

先ず、通常撮影モード用のガンマ特性（ガンマ補正カーブ）について図３（ａ）を参照して説明する。通常撮影モードは、実用的な入力ダイナミックレンジを確保しつつ、中輝度から高輝度の領域におけるコントラストを圧縮するようなニー補正処理を含むガンマ補正処理による階調補正が行われるモードである。なお、コントラストの圧縮とは、ダイナミックレンジと輝度とで表される特性曲線の傾きを小さくすることに相当する。ここで図３（ａ）のガンマ特性３０１は、入力ダイナミックレンジがｘ１の場合に対応したガンマ特性であり、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９等で規格化されている基準のガンマ特性である。通常撮影モード用のガンマ特性３０３は、入力ダイナミックレンジがｘ２の場合に対応するガンマ特性であり、基準のガンマ特性３０１に対し、入力ダイナミックレンジを実用的な範囲まで広げた特性となされている。ただし、通常撮影モード用のガンマ特性３０３は、基準のガンマ特性３０１と比較した場合、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮する特性となっている。このように、通常撮影モード用のガンマ特性３０３は、基準のガンマ特性３０１よりも、入力ダイナミックレンジを広げつつ、人間の視覚感度が高い低輝度から中輝度までの領域に対する出力（明るさ）を確保する特性となされている。本実施形態のビデオカメラ２０１が通常撮影モードの場合、ガンマ補正部１０９は、映像信号の輝度の入力値（入力コード値）を、通常撮影モード用のガンマ特性３０３に応じた出力値（出力コード値）に変換するようなガンマ補正処理を行う。

次に、高輝度優先モード用のガンマ特性（ガンマ補正カーブ）について、図３（ａ）〜図３（ｄ）を用いて説明する。図３（ａ）に示した高輝度優先モード用のガンマ特性３０２は、入力ダイナミックレンジがｘ２の場合に対応するガンマ特性であり、基準のガンマ特性３０１に対し、入力ダイナミックレンジを実用的な範囲まで広げた特性となされている。例えば、入力ダイナミックレンジがｘ１である基準のガンマ特性３０１をｙ＝ｆ（ｘ）の関数で表し、入力ダイナミックレンジをｔ倍に広げる場合を例に挙げると、高輝度優先モード用のガンマ特性３０２は、ｙ＝ｆ（ｘ／ｔ）の関数で表すことができる。このように、高輝度優先モード用のガンマ特性３０２は、基準のガンマ特性３０１に合わせて、入力コードに対する出力コードの関係が一定に保たれ、低輝度から高輝度まで、コード値に対するビットの割り振りの割合が変更されず固定された特性となっている。なお、入力ダイナミックレンジは、撮像装置の製品ごとに適正な値として設定されていてもよいし、同一製品内での撮影モードごとに適正な値として設定されていてもよい。また、入力ダイナミックレンジは、同一撮影モード内では例えば撮影シーンごとに適応的に設定されてもよい。

そして、本実施形態のビデオカメラ２０１が高輝度優先モードの場合、ガンマ補正部１０９は、映像信号の輝度の入力コード値を、高輝度優先モード用のガンマ特性３０２に応じた出力コード値に変換するようなガンマ補正処理を行う。すなわち、高輝度優先モードでは、入力ダイナミックレンジを広げつつ、低輝度から高輝度の全輝度領域について、入出力コード値の関係を、基準のガンマ特性３０１の入出力コード値の関係に合わせたガンマ特性３０２を用いたガンマ補正処理が行われる。このように、高輝度優先モードでは、基準のガンマ特性３０１の入出力コード値の関係に合わせたガンマ特性３０２を用いたガンマ補正処理が行われ、通常撮影モード用のガンマ特性３０３のように高輝度領域のコントラスト圧縮は行われない。

一方、本実施形態のビデオカメラ２０１の場合、撮影モードが通常撮影モードと高輝度優先モードの何れであっても、初期設定のガンマ補正部１１３では、図３（ｃ）に示すような表示装置のガンマ特性３０４によるガンマ補正処理が行われる。図３（ｃ）のガンマ特性３０４は、例えば図３（ａ）に示した高輝度優先モード用のガンマ特性３０２に対応した逆特性のガンマ特性となされている。そして、ガンマ補正部１１３は、供給された映像信号の輝度の入力コード値を、図３（ｃ）のガンマ特性３０４のガンマ補正カーブに基づいて輝度値に変換するようなガンマ補正処理を行う。

このため、撮影モードが例えば高輝度優先モードである場合、ガンマ補正部１０９では、図３（ａ）に示したガンマ特性３０２によるガンマ補正処理が行われ、ガンマ補正部１１３では図３（ｃ）のガンマ特性３０４によるガンマ補正処理が行われることになる。図３（ｂ）は、撮影モードが高輝度優先モードの場合にガンマ補正部１０９で用いられるガンマ特性３０２を示している。したがって、撮影モードが高輝度優先モードである場合、図３（ｂ）のガンマ特性３０２と図３（ｃ）のガンマ特性３０４によるガンマ補正処理が行われるため、映像処理システムトータルとしての階調特性は、図３（ｄ）のような階調特性３０５となる。すなわち、図３（ｄ）の階調特性３０５は、低輝度部から高輝度部までの全輝度領域でリニアな特性となる。この場合、ディスプレイ１１６に表示される映像は、実被写体の自然な階調や色、鮮鋭感が再現された自然なものとなり、例えば金属の輝き、水の透明感、青空や雲の立体感、スキントーン等の階調性、色再現性、鮮鋭感が格段に向上したものとなる。

＜ビューアシストモード、波形モニタ表示モードの設定＞
さらに、本実施形態のビデオカメラ２０１は、撮影モードが通常撮影モードの場合と高輝度優先モードの場合とで、ディスプレイ１１６の明るさ（輝度）の設定を変更するようになされている。具体的には、カメラマイコン１１１が、通常撮影モードの場合と高輝度優先モードの場合とで、ディスプレイ１１６の明るさを変更するように制御する。また、本実施形態のビデオカメラ２０１は、通常撮影モードと高輝度優先モードの何れの場合でも、ユーザ入力に応じて、後述するようなビューアシストモードや波形モニタ表示モードのような各種撮影アシスト表示モードの設定が可能となされている。本実施形態のビデオカメラ２０１は、例えばディスプレイ１１６に設けられたタッチパネルへのユーザによるタッチ入力操作に応じて、ビューアシストモードの設定や波形モニタ表示モードの設定等を行う。

本実施形態では、ビューアシストモードや波形モニタ表示モードは、一例として、映像撮影時に撮影映像の明るさなどが適正であるかどうかを確認して露出設定を行うような場合の、撮影アシスト表示に利用可能なモードとして用意されている。通常撮影モードにおいてビューアシストモードの設定がオン（ＯＮ）である場合には、ディスプレイ１１６の表示輝度が最高輝度に設定される。一方、高輝度優先モードでは、前述したようにディスプレイ１１６の表示輝度は最高輝度に設定されている。このため、高輝度優先モードにおいてビューアシストモードの設定がオンの場合には、前述の図３（ｃ）のガンマ特性３０４に設定されているディスプレイガンマが、低〜中輝度（低中輝度）領域の表示輝度を上げるようなガンマ特性に変更される。波形モニタ表示モードの設定がオンの場合、撮影映像に含まれる信号成分（例えば輝度成分や色成分）を表す波形情報が生成され、その波形が撮影映像と共に画面内に設定されている所定のエリア上に重畳表示される。また、通常撮影モードにおいて波形モニタ表示モードの設定がオンの場合には、ディスプレイ１１６の表示輝度が最高輝度に設定される。一方、高輝度優先モードにおいて波形モニタ表示モードの設定がオンの場合には、ビューアシストモードの場合と同様に、前述の図３（ｃ）のガンマ特性３０４に設定されているディスプレイガンマが、低中輝度領域の表示輝度を上げるようなガンマ特性に変更される。

このように、本実施形態のビデオカメラ２０１は、高輝度優先モードにおいてビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンである場合には、ディスプレイガンマを、低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性に変更する。この場合のディスプレイガンマの変更は、カメラマイコン１１１がガンマ補正部１１３のガンマ特性を変更制御することにより行われる。なお、カメラマイコン１１１によるディスプレイガンマの変更は、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンになされたときに自動的に行われてもよいし、ユーザからの変更指示が入力された場合に行われてもよい。

また、本実施形態のビデオカメラ２０１は、ビューアシストモード及び波形モニタ表示モードの設定が共にオフ（ＯＦＦ）である場合には、撮影モードが通常撮影モードと高輝度優先モードの何れであっても省電力モードを「有効」に設定可能となされている。一方、ビデオカメラ２０１は、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオン（ＯＮ）である場合には、撮影モードが通常撮影モードと高輝度優先モードの何れであっても省電力モードを「無効」に設定する。

図４（ａ）と図４（ｂ）は、撮影モードが通常撮影モードの場合と高輝度優先モードの場合とにおける、ディスプレイ１１６の明るさ（輝度）と、ガンマ補正部１１３に設定されるガンマ特性（ディスプレイガンマ）とを示している。また、図４（ａ）と図４（ｂ）には、省電力モードの設定（有効又は無効の設定）と、ビデオカメラ２０１の消費電力についても示している。図４（ａ）は、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの設定が共にオフ（ＯＦＦ）になされている場合の例を示している。図４（ｂ）は、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオン（ＯＮ）になされている場合の例を示している。なお、図４（ａ）と図４（ｂ）の輝度や消費電力、ガンマ補正値の各数値は一例である。

図４（ａ）に示すように、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの設定が共にオフの場合、通常撮影モードと高輝度優先モードの両方とも省電力モードは有効に設定可能となされている。ただし、高輝度優先モードでは、ディスプレイ１１６の明るさは、前述したように最高輝度の値に設定される。またこのときのガンマ補正部１１３のガンマ特性（ディスプレイガンマ）は、通常撮影モードと高輝度優先モードとで同じ値であり、図３（ｃ）で説明したガンマ特性３０４となされている。

これに対し、図４（ｂ）に示すように、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンの場合、カメラマイコン１１１は、通常撮影モードと高輝度優先モードの何れにおいても省電力モードを「無効」に設定する。そして、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンになされた場合、図４（ｂ）に示すように、通常撮影モードでは、ディスプレイ１１６の明るさが例えば最高輝度の値に設定される。一方、高輝度優先モードの場合、図４（ａ）の設定状態で既にディスプレイ１１６の明るさが最高輝度に設定されているため、図４（ｂ）の例においてもディスプレイ１１６の明るさは最高輝度の値である。

ここで、高輝度優先モードの場合、映像処理システムトータルの階調特性は、前述の図３（ｂ）〜図３（ｄ）で説明したようにリニアな特性となるが、このときディスプレイ１１６に表示される映像は、ユーザから見て低中輝度域が暗い映像になる。すなわち、人の目は低中輝度域に対して感度が高いため、リニアな階調特性の映像が表示された場合、低中輝度が暗い映像として見えてしまい、ユーザにとって視認性が低い映像になる。

このようなことから、高輝度優先モードにおいて、ビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンの場合、カメラマイコン１１１は、ディスプレイガンマを、低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性に変更する。具体的には、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正部１１３のディスプレイガンマを、前述の図３（ｃ）に示した初期設定のガンマ特性３０４から、図４（ｃ）に示すような低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性３０６に変更する。なお、図４（ｃ）には、低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性３０６との比較のために、初期設定のガンマ特性３０４も示されている。

このように、ディスプレイガンマが、低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性３０６に変更された場合、ディスプレイ１１６に表示される映像は、低中輝度領域の表示輝度が上がった、ユーザから見て視認性が高い映像となる。したがってこの場合、ユーザは、その映像を見ながら、撮影時の露出等が適正かどうかを判断でき、正しい露出設定等を行うことができるようになる。

図４（ａ）〜図４（ｃ）の説明では、高輝度優先モードの際のビューアシストモード、波形モニタ表示モードを例に挙げたが、その他にも、以下のような各種撮影アシスト表示モードの場合に前述したガンマ特性３０６への変更制御が行われてもよい。ガンマ特性３０６への変更制御が行われる場合の撮影アシスト表示モードとしては、例えばピーキング表示モード、ゼブラパターン表示モード、ヒストグラム表示モード、露出設定表示モードなどが考えられる。ピーキング表示モードは、ディスプレイ１１６の表示を見ながらフォーカス合わせ（例えばマニュアルフォーカスでフォーカスを合わせる）を行う際に、フォーカスが合った領域の輪郭等に所定の特徴付け表示（例えば色付け表示）を行う機能である。ピーキング表示モードにおいてディスプレイ１１６の表示輝度を上げることができれば、ユーザは、フォーカスが合っているかどうかを容易に確認可能となる。ゼブラパターン表示モードは、例えば任意に設定した輝度の領域に所定のパターン画像（例えばゼブラパターン）を表示するモードである。ゼブラパターン表示モードにおいてディスプレイ１１６の表示輝度を上げることができれば、ユーザは、撮影映像内の所望の領域が設定輝度になっているかどうかを容易に確認可能となる。ヒストグラム表示モードは、撮影映像の輝度や色の信号成分をヒストグラム表示するモードである。ヒストグラム表示モードにおいてディスプレイ１１６の表示輝度を上げることができれば、ユーザは、撮影映像内の輝度や色が所望の輝度や色になっているかどうかを容易に確認可能となる。なお、ヒストグラム表示は、前述の波形モニタ表示と同様に、撮影映像と共に画面内に設定されている所定のエリア上に重畳表示させてもよい。露出設定表示モードは、例えば露出を変更するような設定を行ったときにその設定された露出の撮影映像をディスプレイ表示するモードである。露出設定表示モードにおいてディスプレイ１１６の表示輝度を上げることができれば、ユーザは、撮影映像が所望の露出になっているかどうかを容易に確認可能となる。

＜ビデオカメラによる映像撮影時の輝度階調補正処理の流れ＞
図５は、本実施形態のビデオカメラ２０１において、映像撮影時の入力ダイナミックレンジの決定からガンマ補正カーブの決定、メタデータの生成、ガンマ補正処理まで階調補正処理を、カメラマイコン１１１が制御する際の流れを示すフローチャートである。図５のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る映像処理プログラムをカメラマイコン１１１が実行して各部を制御することにより実現される。本実施形態に係る映像処理プログラムは、ビデオカメラ２０１の不図示のＲＯＭ等に予め用意されていてもよく、また不図示の外部記憶媒体から読み出されて不図示のＲＡＭ等にロードされてもよい。その他にも、映像処理プログラムは、インターネット等のネットワークからビデオカメラ２０１にダウンロードされてもよい。また、信号処理部１１２の各処理は、ＣＰＵ等が映像処理プログラムを実行することで実現されてもよく、この場合、ＣＰＵは、図５のフローチャートに示す流れに沿って各処理を実行する。以下の説明では、図５の各処理のステップＳ４０１〜ステップＳ４０８を、Ｓ４０１〜Ｓ４０８と略記する。

図５のフローチャートに示す映像撮影時の階調補正処理は、例えば、動画用トリガースイッチ２０５や静止画用トリガースイッチ２０６などがユーザにより操作されて撮影が開始されることでスタートする。ビデオカメラ２０１の階調補正処理がスタートすると、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０１において、入力ダイナミックレンジを決定する。このとき決定される入力ダイナミックレンジは、撮影モードに応じて予め設定された所定値か、又は、輝度／色情報検出部１１０により検出枠毎に検出された輝度情報及び色情報を基に算出した値となされる。Ｓ４０１の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０２に処理を進める。

Ｓ４０２では、カメラマイコン１１１は、輝度／色情報検出部１１０にて検出枠毎に検出された輝度情報及び色情報に基づいた、前述した絞り１０２の制御とイメージセンサ１０５のシャッタースピード制御により、露出制御を行う。Ｓ４０２の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０３に処理を進める。

Ｓ４０３では、カメラマイコン１１１は、撮影モードが高輝度優先モードに設定されているかどうかを判断する。具体的には、カメラマイコン１１１は、前述したモードダイヤル２０７がユーザにより操作されて、高輝度優先モードと通常撮影モードの何れに設定されているかを見ることにより、撮影モードが高輝度優先モードに設定されているかどうかを判断する。カメラマイコン１１１は、Ｓ４０３において、撮影モードが高輝度優先モードに設定されていると判断した場合にはＳ４０４に処理を進め、高輝度優先モードに設定されていない（通常撮影モードである）と判断した場合にはＳ４０６に処理を進める。

Ｓ４０３からＳ４０４の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０４において、ガンマ補正部１０９のガンマ補正処理に用いられるガンマ特性を、前述した高輝度優先モード用のガンマ特性３０２のガンマ補正カーブに決定する。Ｓ４０４の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０５に処理を進める。

Ｓ４０５では、カメラマイコン１１１は、高輝度優先モードに対応した後述するメタデータを生成して映像信号に付加する。メタデータの付加は、例えばガンマ補正部１０９の後段で行われるが、映像信号にメタデータを付加する構成の図示は省略する。これにより、高輝度優先モードに対応したメタデータは、その後、映像信号と共に磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録されることになる。Ｓ４０５の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０８に処理を進める。

ここで、メタデータは、本実施形態のビデオカメラ２０１で撮影された映像が外部表示装置（外部ディスプレイ１２０等）に表示される際や、記録媒体等を介して外部表示装置に表示される際に、外部の表示装置で適正な表示を行うために使用される情報である。具体的には、高輝度優先モードに対応したメタデータには、高輝度優先モードを示すフラグ、入力ダイナミックレンジ、予め設定された表示輝度の基準値に対する倍率及びピーク輝度値、カメラガンマのガンマ形状情報、ベースガンマ等の情報が含まれる。入力ダイナミックレンジを示す情報は、例えば外部表示装置で適正な明るさ（ピーク輝度値）を算出する際に用いられる情報である。表示輝度の基準値に対する倍率は、高輝度優先モードにおいて、前述した関数ｙ＝ｆ（ｘ／ｔ）のガンマ特性３０２を設定する際の「ｔ」（基準となる入力ダイナミックレンジｘ１をｔ倍に広げたときの「ｔ倍」）に相当する情報である。高輝度優先モードにおいて基準となる入力ダイナミックレンジｘ１をｔ倍に広げた場合、外部表示装置における表示輝度をｔ倍にするのが適正であるため、メタデータの一つとして、この倍率の情報が用意される。また、ピーク輝度値は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９において表示装置側の規格として決められているピーク輝度値を基準として、カメラマイコン１１１が算出する値である。カメラマイコン１１１は、入力ダイナミックレンジに応じて、表示装置に対する適正なピーク輝度値を算出し、そのピーク輝度値をメタデータの一つとして含める。ガンマ形状情報は、ガンマ補正カーブの形状を表すための数式やガンマ値を示す情報であり、高輝度優先モード用のガンマ特性３０２の形状を表す情報である。ベースガンマは、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９で規格化されている前述のガンマ特性３０１を示す情報である。

Ｓ４０３からＳ４０６の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０６において、ガンマ補正部１０９のガンマ補正処理に用いられるガンマ特性を、前述した通常撮影モード用のガンマ特性３０３のガンマ補正カーブに決定する。Ｓ４０６の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０７に処理を進める。

Ｓ４０７では、カメラマイコン１１１は、通常撮影モードに対応したメタデータを映像信号に付加する。通常撮影モードに対応したメタデータは、通常撮影モードを示すフラグ、入力ダイナミックレンジ、予め設定された表示輝度の基準値に対する倍率とピーク輝度値、カメラガンマのガンマ形状情報、ベースガンマ等の情報となる。入力ダイナミックレンジ、予め設定された表示輝度の基準値に対する倍率とピーク輝度値、ベースガンマ等は、高輝度優先モードの場合と同様のデータである。ガンマ形状情報は、通常撮影モード用のガンマ特性３０３の形状を表す情報である。通常撮影モードに対応したメタデータの付加は、前述のＳ４０６の場合と同様に、ガンマ補正部１０９の後段で行われる（図示は省略する）。これにより、通常撮影モードに対応したメタデータは、その後、映像信号と共に磁気テープ１１５やＤＶＤディスク１１７、メモリカード１１８等に記録されることになる。Ｓ４０７の後、カメラマイコン１１１は、Ｓ４０８に処理を進める。

Ｓ４０８では、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正部１０９に対して、Ｓ４０４で決定された高輝度優先モード用のガンマ補正カーブ、又は、Ｓ４０６で決定された通常撮影用のガンマ補正カーブに基づいたガンマ補正処理を行わせる。Ｓ４０８のガンマ補正処理の後、カメラマイコン１１１は、ビデオカメラ２０１による映像撮影が終了するまで、図５のフローチャートの処理を繰り返す。

図６は、カメラモードにおいて、高輝度優先モード、ビューアシストモード、波形モニタ表示モードの各設定に応じて、カメラマイコン１１１がディスプレイ１１６の輝度とディスプレイガンマの設定を制御する際の流れを示すフローチャートである。図６のフローチャートの各処理は、本実施形態に係る映像処理プログラムをカメラマイコン１１１が実行して各部を制御することにより実現される。この場合も映像処理プログラムは、ビデオカメラ２０１の不図示のＲＯＭや外部記憶媒体から読み出されてＲＡＭ等にロードされてもよく、インターネット等のネットワークからビデオカメラ２０１にダウンロードされてもよい。また、信号処理部１１２の各処理がＣＰＵ等による映像処理プログラムの実行により実現される場合、ＣＰＵは、図６のフローチャートに示す流れに沿って各処理を実行する。以下の説明では、図６の各処理のステップＳ５０１〜ステップＳ５０６を、Ｓ５０１〜Ｓ５０６と略記する。

図６のフローチャートに示す処理は、図２のモードダイヤル２０７によりカメラモードに設定されて、撮影中の撮影映像をディスプレイ１１６に表示するライブビュー表示が行われる時にスタートする。図６のフローチャートの処理がスタートすると、カメラマイコン１１１は、Ｓ５０１において、ビデオカメラ２０１の撮影モードが高輝度優先モードに設定されている否かを判定する。具体的には、カメラマイコン１１１は、内部のＲＡＭに撮影モードの設定情報を保持可能となされており、その撮影モードの設定情報により、高輝度優先モードに設定されているか否かを判定する。カメラマイコン１１１は、Ｓ５０１において高輝度優先モードに設定されていると判定した場合にはＳ５０２に処理を進め、高輝度優先モードに設定されていないと判定した場合にはＳ５０６に処理を進める。

Ｓ５０１からＳ５０２の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、前述したビューアシストモードの設定がオンか否かを判定する。具体的には、カメラマイコン１１１は、内部のＲＡＭにカメラモードの設定情報を保持しており、そのカメラモードの設定情報により、ビューアシストモードの設定がオンか否かを判定する。カメラマイコン１１１は、Ｓ５０２においてビューアシストモードの設定がオンであると判定した場合にはＳ５０４に処理を進め、ビューアシストモードの設定がオフであると判定した場合にはＳ５０３に処理を進める。

Ｓ５０３の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、前述した波形モニタ表示モードの設定がオンか否かを判定する。具体的には、カメラマイコン１１１は、内部のＲＡＭに保持しているカメラモードの設定情報により、波形モニタ表示モードの設定がオンか否かを判定する。カメラマイコン１１１は、Ｓ５０３において波形モニタ表示モードの設定がオンであると判定した場合にはＳ５０４に処理を進め、波形モニタ表示モードの設定がオフであると判定した場合にはＳ５０６に処理を進める。

Ｓ５０２又はＳ５０３からＳ５０４の処理に進んだ場合、つまりビューアシストモードと波形モニタ表示モードの何れか一方又は両方の設定がオンである場合、カメラマイコン１１１は、ディスプレイ１１６の画面上に図７に示すＵＩ画面６００を表示させる。図７に示すＵＩ画面６００は、ユーザに対してメッセージ等を表示し、またディスプレイ１１６の画面上に配されたタッチパネルを介したユーザ入力操作を受け付け可能にするユーザインターフェイス（ＵＩ）画面の一例である。ＵＩ画面６００には、ユーザに対してディスプレイ１１６の輝度を上げるか否かを問うメッセージ６０１と、ディスプレイ１１６の輝度を上げるか否かをユーザが指示する際のタッチ入力操作を受け付けるボタン６０２及び６０３とが表示される。なお、メッセージ６０１内に記述された「ビューアシストモード」は、本実施形態のカメラモードにおけるビューアシストモードとは若干意味合いが異なり、ディスプレイ１１６の輝度を上げるか否かをユーザに確認するための表現として用いられている。ボタン６０２は、ディスプレイ１１６の輝度を上げる際にユーザによりタッチ入力操作がなされるボタンアイコンであり、ボタン６０３は、ディスプレイ１１６の輝度を上げない場合にユーザによりタッチ入力操作がなされるボタンアイコンである。そして、カメラマイコン１１１は、Ｓ５０４において、ＵＩ画面６００に対しユーザからボタン６０２又はボタン６０３の何れに対するタッチ入力操作が行われたかを判定する。カメラマイコン１１１は、Ｓ５０４において、ボタン６０２へのタッチ入力操作が行われたと判定した場合、つまりディスプレイ１１６の輝度を上げるユーザ指示の入力操作がなされた場合には、Ｓ５０５に処理を進める。一方、カメラマイコン１１１は、Ｓ５０４において、ボタン６０３へのタッチ入力操作が行われたと判定した場合、ディスプレイ１１６の輝度を上げないユーザ指示の入力操作がなされた場合には、Ｓ５０６に処理を進める。

Ｓ５０５の処理に進んだ場合、カメラマイコン１１１は、ガンマ補正部１１３のガンマ特性（ディスプレイガンマ）を、前述の図４（ｃ）で説明したような低中輝度領域の表示輝度を上げるガンマ特性３０６に変更する。Ｓ５０５の処理後、カメラマイコン１１１は、図６のフローチャートの処理を終了する。

Ｓ５０６の処理に進んだ場合、つまり撮影モードが通常撮影モード、又は、高輝度優先モードでビューアシストモードと波形モニタ表示モードの両方の設定がオフである場合、カメラマイコン１１１は、ディスプレイ１１６の輝度を通常の設定輝度にする。通常の設定輝度とは、前述の図４（ａ）で説明したような設定の輝度、又は、図４（ｂ）の通常撮影モードの場合の輝度である。

本実施形態のビデオカメラ２０１では、例えば高輝度優先モードによる撮影映像をビューアシストモードや波形モニタ表示モード等の撮影アシスト表示モードでディスプレイ１１６に表示する際に、低中輝度が上がるように表示される。したがって、本実施形態のビデオカメラ２０１によれば、撮影映像を表示させる場合に、ユーザにとって視認性の高い映像の表示が可能になり、ユーザは低中輝度領域の階調性を容易に確認可能となる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０５ イメージセンサ、１０９，１１６ ガンマ補正部、１１０ 輝度／色情報検出部、１１１ カメラマイコン、１１２ 信号処理部、１１６ ディスプレイ

Claims (13)

1. 撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に、所定のガンマ特性による補正処理が行われた後の映像信号に対して、前記所定のガンマ特性に対応した第１のガンマ特性による補正処理を行う補正手段と、
   撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に所定の撮影アシスト表示が行われる場合には、前記補正手段に対し、前記第１のガンマ特性よりも前記表示装置の表示輝度を上げる第２のガンマ特性によるガンマ補正を行わせる制御手段と、
   を有することを特徴とする映像処理装置。
2. 前記補正手段は、前記表示装置に表示する映像信号に対して補正処理を行う表示映像用の補正手段であり、
   前記所定のガンマ特性と、前記所定のガンマ特性とは異なるガンマ特性との切り替えが可能となされ、前記切り替えられたガンマ特性により、前記撮影中の映像信号に対する補正処理を行う、撮影映像用の補正手段を更に有し、
   前記制御手段は、前記撮影映像用の補正手段により前記撮影中の映像信号に対して前記所定のガンマ特性による補正処理が行われていて、前記撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に前記所定の撮影アシスト表示が行われる場合に、前記表示映像用の前記補正手段に対して前記第２のガンマ特性によるガンマ補正を行わせることを特徴とする請求項１に記載の映像処理装置。
3. 前記所定のガンマ特性は、映像信号の低輝度から高輝度までの全輝度領域における入力値と出力値の関係を、前記映像信号の入力ダイナミックレンジによらずに、規格で定められた基準のガンマ特性における入力値と出力値の関係に合わせたガンマ特性であり、
   前記第１のガンマ特性は、前記所定のガンマ特性に対する逆特性のガンマ特性であることを特徴とする請求項１又は２に記載の映像処理装置。
4. 前記第２のガンマ特性は、前記第１のガンマ特性よりも低輝度から中輝度の領域の表示輝度を上げるガンマ特性であることを特徴とする請求項３に記載の映像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際には、前記所定の撮影アシスト表示が行われるか否かによらず、前記表示装置の表示輝度を最高輝度に設定することを特徴とする請求項４に記載の映像処理装置。
6. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記表示装置の表示を明るくするユーザ指示の入力に応じて行われることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の映像処理装置。
7. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記撮影中の映像信号の信号成分を表す波形情報を表示する波形モニタ表示を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の映像処理装置。
8. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記撮影の映像信号による映像の中で、フォーカスが合った領域に対して、所定の特徴付け表示を行うピーキング表示を含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の映像処理装置。
9. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記撮影中の映像信号による映像の中で、予め設定した輝度の領域に対して、所定のパターン画像を表示するパターン表示を含むことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の映像処理装置。
10. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記撮影中の映像信号の信号成分のヒストグラムを表示するヒストグラム表示を含むことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の映像処理装置。
11. 前記所定の撮影アシスト表示は、前記撮影中に露出を変更する設定がなされた場合に、前記設定された露出で撮影された映像信号による映像を表示する露出設定表示を含むことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の映像処理装置。
12. 映像信号を処理する映像処理装置が実行する映像処理方法であって、
    撮影中の映像信号による映像を表示装置に表示させる際に所定の撮影アシスト表示が行われる場合には、所定のガンマ特性による補正処理が行われた後の映像信号に対して、前記所定のガンマ特性に対応した第１のガンマ特性よりも前記表示装置の表示輝度を上げる第２のガンマ特性による補正処理を行う
    ことを特徴とする映像処理方法。
13. コンピュータを、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の映像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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