JP2021078051A - 画像処理装置および画像制御方法、プログラム、並びに記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影時に設定されたガンマ特性の露出基準値に合わせて撮影された画像を現像する場合に、適切な明るさと高輝度側の階調が保持された画像を生成できるようにする。【解決手段】画像処理装置は、画像を入力する入力手段と、撮影時に設定された第１のガンマ特性に応じた露出基準値を取得する設定手段と、予め決められた複数のガンマ特性から選択された第２のガンマ特性の露出基準値を取得する選択手段と、前記第１のガンマ特性の露出基準値と前記第２のガンマ特性の露出基準値の差分を求める差分手段と、前記画像の明るさが保持されるように、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性を変更する制御手段と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ＲＡＷ画像の現像処理技術に関する。

近年、ハードウェアの性能が向上し、カメラで記録されたＲＡＷ動画をワークステーションやパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などで現像するＲＡＷ動画ワークフローが活用されてきている。ＲＡＷ動画ワークフローの活用により、カラーグレーディング時に画質劣化なく色、ホワイトバランス（ＷＢ）、コントラストを調整することができる。ＲＡＷ動画ワークフローを活用するためには、素材性の高いＲＡＷ動画を撮影することが重要である。例えば、明暗差の大きいシーンでは、画像信号が飽和してしまったＲＡＷ動画をカラーグレーディングにより回復することは難しいため、明部を優先したアンダー露出でＲＡＷ動画を撮影する必要がある。

この場合に課題となるのが撮影時のモニタリング画像の見えである。明部を優先したＲＡＷ動画に適正露出のＲＡＷ動画を前提としたガンマカーブを適用すると、露出アンダーの画像が現像されてしまう。これをカメラの背面モニタやＨＤＭＩなどで出力した外部モニタでモニタリングすると、被写体の判別が困難となり、撮影の利便性が損なわれてしまうため、ＲＡＷ動画撮影時のモニタリング画像には、広いダイナミックレンジのガンマ特性が適している（非特許文献１）。

カラーグレーディング処理に用いられるＮＬＥアプリケーションなども、ポストプロダクションを前提とした動画ワークフローで広く使われているＬｏｇワークフローを前提としている。そのため、ＲＡＷ動画ワークフローのカラーグレーディング処理では、ＲＡＷ動画がＮＬＥアプリケーションに入力されると、まずＬｏｇカーブで現像された画像が表示され、ユーザはＬｏｇワークフローと同じ手順でカラーグレーディング処理を行っていくことになる。

Ｗｈｉｔｅ Ｐａｐｅｒ：Ｃａｎｏｎ−Ｌｏｇ Ｃｉｎｅ Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ

上記Ｌｏｇワークフローを前提としたカラーグレーディング処理は、Ｌｏｇワークフローの機材、知識および経験があることを前提としているため、例えば静止画を得意とするシネマトグラファーにとっては難しくなる。これに対し、ＲＡＷ動画ワークフローのカラーグレーディング処理にＲＡＷ静止画の現像ワークフローを用いた新たなワークフローを構築することが考えられる。

しかしながら、ＲＡＷ静止画の現像ワークフローには、完成画像に近い階調特性のガンマカーブだけが備えられ、Ｌｏｇカーブのように後工程でのカラーグレーディング処理を前提としたものが存在しない。したがって、明部を優先した露出設定で撮影されたＲＡＷ動画を新たなワークフローに適用すると、完成画像とはかけ離れたアンダーな（暗い）画像が表示されてしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、撮影時に設定されたガンマ特性の露出基準値に合わせて撮影された画像を現像する場合に、適切な明るさと高輝度側の階調が保持された画像を生成できる技術を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、画像を入力する入力手段と、撮影時に設定された第１のガンマ特性に応じた露出基準値を取得する設定手段と、予め決められた複数のガンマ特性から選択された第２のガンマ特性の露出基準値を取得する選択手段と、前記第１のガンマ特性の露出基準値と前記第２のガンマ特性の露出基準値の差分を求める差分手段と、前記画像の明るさが保持されるように、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性を変更する制御手段と、を有する。

本発明によれば、撮影時に設定されたガンマ特性の露出基準値に合わせて撮影された画像を現像する場合に、適切な明るさと高輝度側の階調が保持された画像を生成できるようになる。

実施形態１の撮像装置の構成を示すブロック図。 実施形態１の画像処理部の構成を示すブロック図。 実施形態１のガンマ生成部の構成を示すブロック図。 実施形態１の撮影時ガンマテーブルと現像時ガンマテーブルを例示する図。 実施形態１、２のガンマ生成処理に用いるガンマ特性を例示する図。 実施形態１のガンマ生成処理を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［実施形態１］以下に、実施形態１について説明する。

以下では、本実施形態の画像処理装置をパーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステーション（ＷＳ）などの情報処理装置に適用し、デジタルカメラなどの撮像装置により撮像された画像データを処理する例を説明する。なお、本実施形態の画像処理装置は、これらに限らず、デジタルカメラなどの撮像装置、携帯電話やその一種であるスマートフォンなどの通信機器、タブレット端末やＰＤＡなどの携帯型情報機器、スキャナなどの画像読取装置、プリンタなどの画像形成装置、その他の装置にも適用可能である。

＜撮像装置の構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態の撮像装置１００の構成および機能について説明する。

光学系１は、ズームレンズやフォーカスレンズを含むレンズ群、絞り機能を備えるシャッターを含み、被写体像を撮像部２の撮像面上に結像する。

撮像部２は、被写体像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳなどから構成される撮像素子を有する。撮像素子は、例えば、一般的な原色カラーフィルタを備える単板カラー撮像素子とする。原色カラーフィルタは、各々６５０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍ近傍に透過主波長帯を持つ３種類の色フィルタからなり、各々Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各バンドに対応する色プレーンを撮影する。単板カラー撮像素子は、色フィルタを画素ごとにモザイク状に空間的に配列し、各画素が単一の色プレーンにおける強度を得るので、撮像素子からは色モザイク画像が出力されることになる。

Ａ／Ｄ変換部３は、撮像部２から出力されるアナログ画像信号をデジタル信号に変換し、ノイズ低減処理などを行って、デジタル信号からなる画像データを現像処理部４および出力部７に出力する。本実施形態では、１４ｂｉｔの画像データが画素ごとに生成される。

現像処理部４は、Ａ／Ｄ変換部３から出力される画像データに対して、画素補間処理、輝度信号処理、および色信号処理などの現像処理を行う。本実施形態の現像処理により、Ｒ、Ｇ、Ｂの色空間から８ｂｉｔの輝度（Ｙ）データ、色差（Ｕ、Ｖ）データの色空間に変換され、ＹＵＶデータとして現像処理部４から出力されるものとする。本実施形態では、撮影画像をＲＡＷ画像で記録する場合を説明するが、記録形式がＲＡＷ画像であっても、撮像装置１００の設定として「撮影時γ」を設定可能であるものとする。この撮影時γは、例えば撮影現場で撮影画像を確認するための表示用画像（撮影時モニタリング画像）を生成する際のパラメータとなる。現像処理部４は、撮影時モニタリング画像に適したパラメータでＲＡＷ画像を現像し、例えば表示部１２に現像された画像を表示する。なお、本実施形態において、撮影時γとして設定可能なガンマ特性（γカーブ）の１つとして、ダイナミックレンジ（Ｄレンジ）が８００％の所定のＬｏｇ特性（以下、Ｌｏｇγ）が使用される。他の撮影時γとして、スタンダードγ、高輝度階調優先γも使用できる。これらの撮影時γは、例えばユーザ操作により選択される。特に断らない限り、本実施形態では撮影時γとしてＬｏｇγが設定されたものとして説明する。

信号処理部６は、現像処理が行われた画像データに対して、リサイズ処理などを行い、出力部７に出力する。

メタデータ処理部５は、ＲＡＷ画像に関するメタデータの処理を行う。メタデータは、撮影時γを一意に示す撮影時γＩＤなど、ＲＡＷ画像撮影時の設定を示す情報である。メタデータ処理部５は、制御部１０と連携してメタデータを生成し、出力部７に出力する。本実施形態では、Ｄレンジ８００％のＬｏｇγを示す「５」という値が撮影時γＩＤとしてメタデータに記述される。撮影時γＩＤについては後述する。

出力部７は、ＨＤＭＩ（登録商標：High-Definition Multimedia Interface）などの通信インタフェースへの出力、半導体メモリカードなどの記録媒体への記録、表示部１２への出力などの少なくともいずれかの処理を行う。本実施形態では、出力部７は、Ａ／Ｄ変換部３から出力される画像データにメタデータ処理部５で生成されるメタデータを付加してＲＡＷ画像ファイルとして記録媒体に出力する。また、信号処理部６から出力される撮影時モニタリング画像を表示部１２に出力する。

操作部９は、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネルなどの少なくともいずれかを含む。タッチパネルは表示部１２に一体的に形成されている。操作部９は、ユーザ操作を受け付けると、操作信号を後述する制御部１０に出力し、制御部１０は操作信号に基づき各種の演算処理を行ったり、各部を制御したりする。

制御部１０は、撮像装置１００の全体を統括して制御するＣＰＵやＭＰＵを備え、後述するメモリ１１に格納されたプログラムを実行することで、後述するフローチャートの処理を実現する。メモリ１１には、制御部１０の動作用の定数、変数、記録媒体などから読み出したプログラムが記憶される。また、メモリ１１には、撮像装置１００が処理を行う際に読み出される画像データ、絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、ホワイトバランスゲイン値、ＢＴ．７０９などの色域の設定などの撮影時情報のデータが記憶される。

撮像装置１００の各構成要素は、バス８により各種データおよび信号の授受が可能に接続される。

＜画像処理装置の構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態の画像処理装置２００の構成および機能について説明する。画像処理装置２００はＲＡＷ画像の現像を行う装置であり、現像、編集用のアプリケーションをインストールしたＰＣ、ワークステーション、タブレットデバイスなどを用いることができる。

入力部２０は、撮像装置１００の出力部２７からＨＤＭＩ（登録商標）ケーブルなどを通じて出力されるＲＡＷ画像データの入力、記録媒体に記憶されているＲＡＷ画像ファイルの入力などの処理を行う。入力部２０はＲＡＷ画像データをパース部２１に出力する。本実施形態では半導体メモリカードからＲＡＷ画像ファイルが入力される。

パース部２１は、入力部２０から取得したＲＡＷ画像ファイルのデータ構造を解析し、ＲＡＷ画像データとメタデータに記述された情報を取得する。パース部２１は、ＲＡＷ画像データを現像処理部２４に出力する。パース部２１は、メタデータに記述された情報のうち、撮影時γＩＤをγ生成部２５に出力し、他の情報はメモリ３１に記憶する。

γ生成部２５は、ＲＡＷ画像ファイルのメタデータに記述された情報や後述するメモリ３１に予め記憶されている情報を用いて、ＲＡＷ画像データを現像するためのγ特性を生成するγ生成処理を行い、生成された変更後γ特性を現像処理部２４に出力する。この処理の詳細は後述する。

現像処理部２４は、ＲＡＷ画像データに対して、画素補間処理、輝度信号処理、および色信号処理などの現像処理を行う。本実施形態の現像処理により、Ｒ、Ｇ、Ｂの色空間から８ｂｉｔの輝度（Ｙ）データ、色差（Ｕ、Ｖ）データの色空間に変換され、ＹＵＶデータとして現像処理部２４から出力されるものとする。

信号処理部２６は、現像処理が行われた画像データに対して、リサイズ処理などを行い、出力部２７へ出力する。出力部２７は、ＨＤＭＩ（登録商標）などの通信インタフェースへの出力、半導体メモリカードなどの記録媒体への記録、画像処理装置２００の表示装置（図示せず）への出力などの少なくともいずれかの処理を行う。

操作部２９は、ユーザからの各種操作を受け付ける各種スイッチ、ボタン、タッチパネルなどの少なくともいずれかを含む。タッチパネルは表示装置（図示せず）に一体的に形成されている。操作部２９は、ユーザ操作を受け付けると、操作信号を後述する制御部３０に出力し、制御部１０は操作信号に基づき各種の演算処理を行ったり、各部を制御したりする。

制御部３０は、画像処理装置２００の全体を統括して制御するＣＰＵやＭＰＵを備え、後述するメモリ３１に格納されたプログラムを実行することで、後述するフローチャートの処理を実現する。メモリ３１には、制御部３０の動作用の定数、変数、記録媒体などから読み出したプログラムが記憶される。また、メモリ３１には、画像処理装置２００が処理を行う際に読み出される画像データ、絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、ホワイトバランスゲイン値、ＢＴ．７０９などの色域の設定などの撮影時情報のデータが記憶される。

画像処理装置２００の各構成要素は、バス２８により各種データおよび信号の授受が可能に接続される。

＜γ生成処理＞
次に、図３を参照して、画像処理装置２００の構成および機能、並びにγ生成処理について説明する。

本実施形態の画像処理装置２００は、ＲＡＷ静止画の現像ワークフローを用いてＲＡＷ画像を現像する機能を有する。したがって、メモリ３１には完成画像に近い階調特性のγ特性だけが保持され、Ｌｏｇγのように後工程でのカラーグレーディング処理を前提とした露出基準値の低いγ特性は保持されていないものとする。

図５（ａ）は撮影時γ特性と露出基準値の関係を例示している。５０１は、Ｄレンジ８００％のＬｏｇγの入出力特性である。入力値５０２は、１４ｂｉｔデジタル画像信号(０−１６３８３)における信号値３００である。ここで本実施形態のＬｏｇγ５０１には、信号値３００（１４ｂｉｔ）という露出基準値が定義されている。これは、反射率１８％の被写体が信号値３００となるよう撮影時の露出が制御されるという意味である。したがって、撮影時γとしてＬｏｇγ５０１が設定されている状態で撮影が行われた場合、反射率１８％の被写体が信号値３００となるような露出で撮影が行われる。またＬｏｇγ５０１では、入力値５０２に対応する出力値５０３は８ｂｉｔデジタル画像信号において信号値８８となる。これが撮影時モニタリング画像として表示部１２に出力される。

図３の説明に戻る。γ生成部２５は、露出を撮影時γの露出基準値に合わせて撮影されたＲＡＷ画像を、それより露出基準値が高い階調特性のγ特性で現像する場合、適切な明るさと高輝度側の階調が保持された画像を生成するために現像時γ特性を変更する機能を有する。

露出基準値設定部３０１は、パース部２１から取得した撮影時γＩＤとメモリ１１から読み出した撮影時γテーブル３０５を用いて、撮影時γ露出基準値を設定する。図４（ａ）は撮影時γテーブル３０５を例示している。撮影時γテーブル３０５は、撮影時γ特性を特定するための撮影時設定、撮影時γ特性を一意に特定できるγＩＤ、γ名称、γ特性が定義する露出基準値が対応付けられて登録されている。本実施形態では、撮影時γを特定する撮影時設定として、Ｌｏｇγを使用するモードが設定されたか否かを示すフラグ、高輝度側・階調優先モードが設定されたか否かを示すフラグ、撮影時のＩＳＯ感度が対応付けられて登録されている。

露出基準値設定部３０１は、撮影時γテーブル３０５を探索し、パース部２１から取得した撮影時γＩＤに該当する露出基準値を撮影時γ露出基準値に設定し、γ選択部３０２および差分部３０３に出力する。なお、露出基準値設定部３０１は、撮影時γＩＤを用いず、撮影時γ特性を特定するための撮影時設定を用いて撮影時γ特性を特定し、対応する露出基準値を撮影時γ露出基準値として設定するようにしてもよい。

γ選択部３０２は、露出基準値設定部３０１から出力された撮影時γ露出基準値とメモリ１１から読み出した現像時γテーブル３０６を用いて、現像時γＩＤを選択・設定する。ここでどの現像時γを選択するかの基準については図６を用いて後述する。図４（ｂ）は現像時γテーブル３０６を例示している。現像時γテーブル３０６は、現像時γ特性を一意に特定できるγＩＤ、γ名称、γ特性が定義する露出基準値が対応付けられて登録されている。本実施形態では、例えば、画像処理装置２００にスタンダードγと高輝度側階調優先γの２種類の現像時γ特性が用意され、現像時γテーブルにも２種類のγ特性に関する情報が登録されている。

図５（ｂ）は現像時γ特性と露出基準値の関係を例示している。スタンダードγ５０４の特性はγ２．２の特性に近く、ＳＤＲ（Standard Dynamic Range）モニタやプリント出力で鑑賞することを目的とした画像に適している。入力値５０５は、例えば１４ｂｉｔデジタル画像信号における信号値１２００である。信号値１２００は図４に示す通りスタンダードγ特性５０４が定義する露出基準値であるため、撮影時には反射率１８％の被写体がこの値となるよう露出が制御されることになる。この場合、反射率１８％入力値５０５に対応する出力値５０８は８ｂｉｔデジタル画像信号において信号値１２３となる。また、高輝度側階調優先γ５０６は、スタンダードγの半分の大きさのデジタル信号が入力されると露出基準値以下の入力がスタンダードγと同じ出力となり、露出基準値より大きな信号はスタンダードγより強いニー特性が掛けられて明部の階調が伸びる特性を持つ。入力値５０７は、例えば１４ｂｉｔデジタル画像信号における信号値６００である。この値が高輝度側階調優先γの露出基準値であるため、反射率反射率１８％の被写体がこの値となる。反射率１８％入力値５０７に対応する出力値５０８はスタンダードγと同じ値である。ここでγ選択部３０２は、選択した現像時γ露出基準値を差分部３０３に出力する。

差分部３０３は、露出基準値設定部３０１から出力された撮影時γ露出基準値と、γ選択部３０２から出力された現像時γ露出基準値との差分値を求め、明るさ制御部３０４に出力する。

明るさ制御部３０４は、差分部３０３から出力された露出基準値の差分値、γ選択部３０２により設定された現像時γＩＤ、メモリ１１から読み出した現像時γテーブル３０６、並びにメモリ１１から読み出したγ特性テーブル３０７を用いて、入力画像の明るさを制御する。本実施形態では、明るさ制御部３０４は、例えばγ選択部３０２で設定された現像時γ特性を変更する。明るさ制御部３０４は、変更後γ特性を現像処理部２４に出力する。

＜γ生成処理＞
次に、図６を参照して、本実施形態のγ生成部２５によるγ生成処理について説明する。

なお、図６の処理は、画像処理装置２００の制御部３０がプログラムを実行し、γ生成部２５を制御することにより実現される。

Ｓ６０１では、露出基準値設定部３０１が、パース部２１から出力された撮影時γＩＤを取得する。本実施形態の撮影時γＩＤは撮像装置１００において設定された５であるものとする。

Ｓ６０２では、露出基準値設定部３０１が、メモリ１１から読み出した撮影時γテーブル３０５を参照し、撮影時γＩＤに対応する撮影時γ露出基準値を求める。本実施形態では撮影時γＩＤが「５」であり、図４（ａ）から撮影時γＩＤが「５」に対応する撮影時γ露出基準値は３００となる。露出基準値設定部３０１は、撮影時γ露出基準値をγ選択部３０２および差分部３０３に出力する。

Ｓ６０３では、γ選択部３０２が、メモリ１１から読み出した現像時γテーブル３０６の露出基準値を参照し、撮影時γ露出基準値以上かつ撮影時γ露出基準値に最も近い現像時γ露出基準値を探索する。本実施形態では、撮影時γ露出基準値が３００であり、図４（ｂ）の現像時γテーブルに記載されている露出基準値はスタンダードγの１２００と高輝度側階調優先γの６００である。いずれも撮影時γ露出基準値以上という条件を満たすが、後述するＳ６０６において撮影時γ露出基準値と現像時γ露出基準値の差分に応じてγ特性が変更される。このため、現像時γ露出基準値が撮影時γ露出基準値に近いほど、メモリ１１から読み出すγ特性の変更量を抑えることができる。本実施形態では、ホワイトポイントとミッドポイントを併せて変更することによって現像時γ特性を変更するため、現像時γ特性の変更量が大きいほど、出力信号が８ｂｉｔの上限である信号値２５５に早く突き当たるγ特性となってしまう。したがって、本実施形態では、撮影時γ露出基準値により近い高輝度側階調優先γの６００が選択され、現像時γ露出基準値に設定される。

Ｓ６０４では、γ選択部３０２が、現像時γテーブル３０６の露出基準値を参照し、現像時γ露出基準値に対応するγＩＤを選択する。本実施形態では、現像時γ露出基準値が６００であり、それに対応する現像時γＩＤとして「２」が選択される。γ選択部３０２は、現像時γＩＤを明るさ制御部３０４に出力し、現像時γ露出基準値を差分部３０３に出力する。

Ｓ６０５では、差分部３０３が、露出基準値設定部３０１から出力された撮影時γ露出基準値とγ選択部３０２から出力された現像時γ露出基準値の差分値を求める。本実施形態における露出基準値の差分値は３００となる。差分部３０３は露出基準値の差分値を明るさ制御部３０４に出力し、Ｓ６０６に進む。

Ｓ６０６では、明るさ制御部３０４が、差分部３０３から出力された撮影時γ露出基準値と現像時γ露出基準値との差分値に応じて、γ選択部３０２が選択した現像時γ特性を変更する。

図５（ｃ）は、本実施形態における現像時γ特性と変更後γ特性の関係を例示している。明るさ制御部３０４は、メモリ１１からγ特性テーブル３０７を読み出し、γ選択部３０２が設定した現像時γＩＤにしたがって、現像時γ特性として高輝度側階調優先γ５０６を設定する。しかし、高輝度側階調優先γ５０６の特性は、撮影時γ露出基準値５０２に対応する出力値５０９が信号値７３となるため、適正露出よりもアンダーな画像が出力されてしまう。そこで、明るさ制御部３０４は、撮影時γ露出基準値と現像時γ露出基準値の差分だけ、現像時γ特性のホワイトポイントとミッドポイントを変更する。

変更後γ５１０の特性は、撮影時γ露出基準値５０２に対応する出力値５０８が信号値１２３となり、適正露出の画像を出力することができる。明るさ制御部３０４は、変更後γ特性を現像処理部２４に出力する。ここで、現像時γのホワイトポイントとミッドポイントを変更することは、デジタルゲインを掛けることと等価である。本実施形態では、例えば、入力画像に１段分のデジタルゲインをかけた上で現像時γ特性を適用すれば適切な明るさが得られる。したがって、明るさ制御部３０４は、変更後γ特性の代わりに、デジタルゲイン量と現像時γ特性を現像処理部２４に出力してもよい。

なお、Ｓ６０３において、γ選択部３０２は、露出基準値の低いγ特性を固定的に選択することはできない。例えば、明部と暗部の差が少なくダイナミックレンジが狭いシーンでは、暗部Ｓ／Ｎを重視するために撮影時γ露出基準値の高いＲＡＷ画像が撮影される場合がある。

本実施形態では、例えば、撮像装置１００のＩＳＯ感度を４００から１００に下げると、現像時のゲインアップ量を２段分減らすことができ、撮影時γ露出基準値は３００から１２００に上がる。この場合、撮影時γは露出基準値が１２００のスタンダードγまたはＤレンジ２００％のＬｏｇγが用いられ、撮像装置１００はこれらのγ特性を示す撮影時γＩＤをＲＡＷ画像ファイルに記録する。このＲＡＷ画像ファイルを受け取った画像処理装置２００では、上述したＳ６０１とＳ６０２によって撮影時γ露出基準値が１２００となる。γ選択部３０２は撮影時γ露出基準値以上という条件にしたがって、メモリ１１から読み出した現像時γテーブル３０６からスタンダードγの露出基準値１２００を選択し、現像時γ露出基準値に設定する。

実施形態１によれば、露出を撮影時γ露出基準値に合わせて撮影されたＲＡＷ画像を現像する処理において、撮影時γ特性より露出基準値が高い階調特性のγ特性で現像する場合、まず撮影時γ特性と現像時γ特性の露出基準値の差分を求める。そして、差分が最小となる現像時γ特性を選択すると共に、差分に応じて現像時γ特性のホワイトポイントとミッドポイントを変更する。これにより、適切な明るさと高輝度側の階調が保持された画像を生成することができる。

［実施形態２］
実施形態１では、明るさ制御部３０４が現像時γ特性のホワイトポイントとミッドポイントを変更する例を説明した。これに対して、実施形態２では、明るさ制御部３０４が現像時γ特性のホワイトポイントを維持したままミッドポイントのみを変更する例を説明する。なお、実施形態２を実現する画像処理回路の構成は、実施形態１と同様である。

図６は、本実施形態のγ生成部２５のγ生成処理を示すフローチャートである。本実施形態では、明るさ制御部３０４が現像時γ特性のホワイトポイントを維持したままミッドポイントのみを変更するため、現像時γ特性の変更量が大きいほど得られる色再現性が設計時とずれてしまい、色曲がりやトーンジャンプなどが発生する可能性が高くなる。したがって、Ｓ６０３において、γ選択部３０２は撮影時γ露出基準値により近い高輝度側階調優先γの６００を選択し、現像時γ特性露出基準値に設定する。

Ｓ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０４、Ｓ６０５における処理は実施形態１と同様である。

Ｓ６０６では、明るさ制御部３０４が、差分部３０３から出力された撮影時γ露出基準値と現像時γ露出基準値との差分値に応じて、γ選択部３０２が選択した現像時γ特性を変更する。図５（ｄ）は、本実施形態における現像γ特性と変更後γ特性の関係を例示している。

明るさ制御部３０４は、メモリ１１からγ特性テーブル３０７を読み出し、γ選択部３０２が設定した現像γＩＤにしたがって、現像時γ特性として高輝度側階調優先γ５０６を設定する。しかしながら、高輝度側階調優先γ５０６の特性は、撮影時γ露出基準値５０２に対応する出力値５０９が信号値７３となるため、適正露出よりもアンダーな画像が出力されてしまう。そこで、明るさ制御部３０４は、現像時γ特性のホワイトポイントを維持したまま、撮影時γ露出基準値と現像時γ露出基準値の差分だけミッドポイントを変更する。変更後γ５１１の特性は、撮影時γ露出基準値５０２に対応する出力値５０９が信号値１２３となり、適正露出の画像を出力することができる。明るさ制御部３０４は、変更後γ特性を現像処理部２４に出力する。

実施形態２によれば、露出を撮影時γ露出基準値に合わせて撮影されたＲＡＷ画像を現像する処理において、撮影時γ露出基準値が高い階調特性のγ特性で現像する場合、まず撮影時γ特性と現像時γ特性の露出基準値の差分を求める。そして、差分が最小となる現像時γ特性を選択すると共に、差分に応じて現像時γ特性のホワイトポイントを維持したままミッドポイントのみを変更する。これにより、適切な明るさを保持し、色曲がりのリスクを最小限に抑えながら、実施形態１よりもさらに高輝度側の階調が保持された画像を生成することができる。

上述した各実施形態では、γ生成部２５の各ブロックのハード構成についても説明したが、各ブロックの動作はいずれもソフトウェアでも実現可能な処理であるので、γ生成部２５の各動作の一部あるいは全部がソフトウェア処理で実装されていてもよい。また、図２の画像処理装置２００におけるその他のブロックについても、同様にその一部あるいは全部がソフトウェア処理で実装されていてもよい。

［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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００…撮像装置、２００…画像処理装置、４、２４…現像処理部、１０、３０…制御部、２５…γ生成部、３０１…露出基準値設定部、３０２…γ選択部、３０３…差分部、３０４…明るさ制御部

Claims (9)

1. 画像を入力する入力手段と、
   撮影時に設定された第１のガンマ特性に応じた露出基準値を取得する設定手段と、
   予め決められた複数のガンマ特性から選択された第２のガンマ特性の露出基準値を取得する選択手段と、
   前記第１のガンマ特性の露出基準値と前記第２のガンマ特性の露出基準値の差分を求める差分手段と、
   前記画像の明るさが保持されるように、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性を変更する制御手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記選択手段は、前記複数のガンマ特性のうち、前記第１のガンマ特性に応じた露出基準値に最も近い露出基準値を持つ前記第２のガンマ特性を選択することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記制御手段は、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性のホワイトポイントとミッドポイントを変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
4. 前記制御手段は、前記差分に基づいて前記入力した画像に適用するガンマ特性に対してゲインアップすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性のホワイトポイントを維持したまま前記第２のガンマ特性のミッドポイントを変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 前記第２のガンマ特性は、前記第１のガンマ特性より露出基準値が高い階調特性を持ち、
   前記入力される画像は、撮像装置において前記第１のガンマ特性に応じた露出基準値で撮影されたＲＡＷ画像であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
7. 画像を入力するステップと、
   撮影時に設定された第１のガンマ特性に応じた露出基準値を取得するステップと、
   予め決められた複数のガンマ特性から選択された第２のガンマ特性の露出基準値を取得するステップと、
   前記第１のガンマ特性の露出基準値と前記第２のガンマ特性の露出基準値の差分を求めるステップと、
   前記画像の明るさが保持されるように、前記差分に基づいて前記第２のガンマ特性を変更するステップと、を有することを特徴とする画像処理装置が実行する画像処理方法。
8. コンピュータを、請求項１から６のいずれか１項に記載された画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。
9. コンピュータを、請求項１から６のいずれか１項に記載された画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を格納したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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