JP5333252B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。さらに詳述すると、粒状感、立体感のある画像の撮影に好適な撮像装置および撮像方法に関する。
デジタルスチルカメラ(以下、デジタルカメラという)などの撮像装置において、銀塩フィルムカメラで撮影したような粒状感、立体感を有した撮影画像を得るために、意図的にノイズを付加する技術が既に知られている。
このような技術として、例えば、特許文献1には、粒状感を有するフィルム調の画像を得るために、画像データに粒状感を持たせるモード設定手段と、撮像時の撮像感度を設定する感度設定手段と、撮像装置における撮像信号のノイズを処理して画像データとして出力させるノイズ処理手段とを備えた撮像装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、撮像感度を通常の感度より上げることでフィルム調の画像を取得するものであって、通常の撮影条件で撮影された画像に対しノイズ付加を行うものではない、すなわち、撮像時の撮影感度を上げてしまうため、ノイズ付加を行ってフィルム調の画像を得る際には、同じ被写体についてノイズの無い画像を取得することはできない。
また、撮影を行った後にノイズ付加を行う技術では、元々の被写体画像に存在する暗い箇所が真っ黒になり階調がなくなる(以下、「黒つぶれ」ともいう)箇所や明るい箇所が真っ白になり階調がなくなる(以下、「白つぶれ」ともいう)箇所についても、ノイズが付加されてしまい銀塩フィルムカメラで撮影した際に得られる自然な粒状感が失われ、不自然なノイズのある画像になるという問題があった。
そこで本発明では、撮影を行った後にノイズ付加を行うことにより、ノイズ付加がされていない画像の同時取得を可能として、ユーザにノイズが付加された画像とノイズが付加されていない画像の双方から所望の画像の選択を可能とし、かつ、被写体画像の「黒つぶれ」、「白つぶれ」箇所についてはその状態を保つことで、撮影画像に自然な粒状感や立体感を得ることができる撮像装置および撮像方法を提供することを目的とする。
かかる目的を達成するため、請求項1に記載の撮像装置は、被写体画像を撮像して被写体画像データを生成する撮像手段と、YUV形式のノイズデータを生成するノイズ情報生成手段と、被写体画像データの輝度値にノイズデータの輝度値を減算または加算してYUV画像データとするノイズ情報合成手段と、減算を行った場合は、YUV画像データの輝度最大値からノイズデータの輝度最大値を減算した値が、YUV画像データの輝度最大値になるように、加算を行った場合は、YUV画像データの輝度最小値からノイズデータの輝度最大値を加算した値が、YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換をする階調補正手段とを備えたものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の撮像装置において、ノイズデータの輝度値は、0から最大値nまでの範囲のランダムな数値からなるものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載の撮像装置において、ノイズ情報生成手段は、被写体画像データの水平サイズとは異なる水平サイズのノイズデータを生成するものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1から3までのいずれかに記載の撮像装置において、ノイズ情報合成手段により合成されたYUV画像データの差分信号を補正して白黒画像に変換する色相彩度補正手段を備えるものである。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から4までのいずれかに記載の撮像装置において、階調補正手段は、被写体画像データから得られる輝度分布に基づき、階調変換のパラメータを変更するものである。
また、請求項6に記載の撮像方法は、被写体画像を撮像して被写体画像データを生成する撮像処理と、YUV形式のノイズデータを生成するノイズ情報生成処理と、被写体画像データの輝度値にノイズデータの輝度値を減算または加算してYUV画像データとするノイズ情報合成処理と、減算を行った場合は、YUV画像データの輝度最大値からノイズデータの輝度最大値を減算した値が、YUV画像データの輝度最大値になるように、加算を行った場合は、YUV画像データの輝度最小値からノイズデータの輝度最大値を加算した値が、YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換をする階調補正処理とを行うようにしている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の撮像方法において、ノイズデータの輝度値は、0から最大値nまでの範囲のランダムな数値からなるようにしている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項6または7のいずれかに記載の撮像方法において、ノイズ情報生成処理は、被写体画像データの水平サイズとは異なる水平サイズのノイズデータを生成するようにしている。
また、請求項9に記載の発明は、請求項6から8までのいずれかに記載の撮像方法において、ノイズ情報合成処理により合成されたYUV画像データの差分信号を補正して白黒画像に変換する色相彩度補正処理を行うようにしている。
また、請求項10に記載の発明は、請求項6から9までのいずれかに記載の撮像方法において、階調補正処理は、被写体画像データから得られる輝度分布に基づき、階調変換のパラメータを変更するようにしている。
本発明によれば、自然な粒状感、立体感を有する撮影画像を得ることができる。
以下、本発明に係る構成を図1から図8に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る撮像装置は、以下に詳細に述べるように、被写体画像を撮像して被写体画像データを生成する撮像手段と、YUV形式のノイズデータを生成するノイズ情報生成手段と、被写体画像データの輝度値にノイズデータの輝度値を減算または加算してYUV画像データとするノイズ情報合成手段と、減算を行った場合は、YUV画像データの輝度最大値からノイズデータの輝度最大値を減算した値が、YUV画像データの輝度最大値になるように、加算を行った場合は、YUV画像データの輝度最小値からノイズデータの輝度最大値を加算した値が、YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換をする階調補正手段とを備えたものである。
(撮像装置の構成)
本実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に説明する。図1は本実施形態に係るデジタルカメラの外観図を示し、(a)はカメラ正面図、(b)はカメラ裏面図、(c)はカメラ上面図を示している。
本実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に説明する。図1は本実施形態に係るデジタルカメラの外観図を示し、(a)はカメラ正面図、(b)はカメラ裏面図、(c)はカメラ上面図を示している。
図1(a),(c)に示すデジタルカメラ本体の正面および上面には、レリーズスイッチ(レリーズシャッタ)SW1、モードダイヤルスイッチSW2およびジョグダイヤル1スイッチSW3が配設されている。また、ストロボ発光部1、測距ユニット2、光学ファインダ3、撮影レンズを含む鏡胴ユニット7が設けられている。
また、図1(b)に示すデジタルカメラの背面には、LCDモニタ5、ジョグダイヤル2スイッチSW4、ズームスイッチ[TELE]SW5、ズームスイッチ[WIDE]SW6、上スイッチSW7、右スイッチSW8、OKスイッチSW9、左スイッチSW10、下スイッチ/マクロスイッチSW11、ディスプレイスイッチSW12、削除スイッチSW13、メニュースイッチSW14、電源スイッチSW15が設けられている。また、カメラ本体の側面には電池蓋6が設けられている。
図2は図1に示したデジタルカメラの制御系の機能ブロック図を示している。以下、デジタルカメラ内部のシステム構成について説明する。
デジタルスチルカメラプロセッサ(以下、プロセッサともいう)104は、CCD1信号処理ブロック104−1、CCD2信号処理ブロック104−2、CPUブロック104−3、LOCAL SRAM104−4、USBブロック104−5、シリアルブロック104−6、JPEG圧縮・伸長を行うJPEG CODECブロック104−7、RESIZEブロック104−8、画像データを液晶モニタ・TV等の表示機器に表示させるためのビデオ信号に変換するTV信号表示ブロック104−9、撮影画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードコントローラブロック104−10を有している。上記各ブロックは相互にバスラインで接続されている。また、プロセッサ104は、SDRAM103、RAM107、ROM108等と協働して、後述するノイズ情報生成手段、ノイズ情報合成手段、色相彩度補正手段、階調補正手段等の各手段としてデジタルカメラを機能させる。
このデジタルカメラは鏡胴ユニット7の各撮影レンズ系を通して入射される被写体画像が、受光面上に結像する固体撮像素子としてのCCD101を備え、F/E−IC102に被写体画像信号を出力する。
F/E−IC102は、入射光に応じた信号レベルの差分をとるCDS(相関二重サンプリング)102−1、入力信号の強弱を補正するAGC102−2、アナログ信号をデジタル信号に変換するA/D102−3から構成され、CCD1信号処理ブロック104−1にデジタル信号を出力する。これらの信号制御処理は、プロセッサ104のCCD1信号処理ブロック104−1から出力される垂直同期信号VD・水平同期信号HDによりTG(タイミングジェネレータ)102−4を介して行われる。
鏡胴ユニット7は、ZOOMレンズ7−1aやFOCUSレンズ7−2a、絞り7−3a、メカシャッタ7−4aを備えており、ZOOM光学系7−1、FOCUS光学系7−2、絞りユニット7−3、メカシャッタユニット7−4はそれぞれZOOMモータ7−1b、FOCUSモータ7−2b、絞りモータ7−3b、メカシャッタモータ7−4bを有し、各モータはモータードライバ7−5によって駆動される。
モータードライバ7−5は、プロセッサ104からの駆動信号により駆動制御される。プロセッサ104は、F/E−IC102のTG102−4へ垂直同期信号VD・水平同期信号HDの出力を行い、これらの同期信号に合わせて、F/E−IC102のA/D102−3から出力されるRAW−RGBデータをCCD1信号処理ブロック104−1で取り込む。
SDRAM103には、CCD1信号処理ブロック104−1に取り込まれたRAW−RGBデータが保存されると共に、CCD2信号処理ブロック104−2で変換処理されたYUV形式の画像データであるYUVデータが保存され、さらにJPEG CODECブロック104−7で圧縮処理されたJPEG形式等の画像データ(JPEG画像データ)が保存される。なお、YUVデータのYUVとは、輝度データ(Y)と、色差(青色成分の差分信号(U)、赤色成分の差分信号(V))の情報で色を表現するものである。
操作Keyユニット(SW1〜15)は、デジタルカメラの外観表面に設けられているレリーズスイッチSW1、モードダイヤルスイッチSW2等であり、撮影者の操作に応じた動作指示信号がSUB−CPU109を介し、プロセッサ104に入力される。
CPUブロック104−3は、ストロボ回路114を制御することによってストロボ発光部1から照明光を発光させる。また、測距ユニット2も制御する。さらに、CPUブロック104−3は、プロセッサ104のSUB−CPU109に接続され、SUB−CPU109はLCDドライバ1111を介してサブLCD4による表示制御を行う。SUB−CPU109は、更に、AFLED8、ストロボLED9、リモコン受光部10、操作スイッチSW1〜SW15からなる操作キーユニット、ブザー113に接続されている。
USBブロック104−5はUSBコネクタ122に接続され、シリアルブロック104−6はシリアルドライバ回路123−1を介してRS‐232Cコネクタ123−2に接続されている。
TV信号表示ブロック104−9は、LCDドライバ117を介してLCDモニタ5に接続されると共に、TV信号表示ブロック104−9から出力されたビデオ信号を75Ωインピーダンスに変換するためのアンプリファイアであるビデオAMP118を介してカメラをTV等の外部表示機器に接続するためのビデオジャック119に接続されている。
メモリカードコントローラブロック104−10は、メモリカードスロット121のカード接点との接点に接続されている。メモリカードスロット121には、メモリカード121−1、LANカード121−2、無線LANカード121−3等が格納できる。
LCDドライバ117はLCDモニタ5を駆動すると共に、TV信号表示ブロック104−9から出力されたビデオ信号をLCDモニタ5に表示させる信号に変換する役割を果たす。LCDモニタ5は撮影前の被写体の状態監視、撮影画像確認及びメモリカード121−1又は内蔵メモリ120に記録された画像データ表示のために用いられる。
次に、デジタルカメラの動作について説明する。撮影者がモードダイヤルスイッチSW2を撮影モードに設定して電源スイッチSW15をONすることで、カメラが撮影モードで起動する。この動作をROM108の制御プログラムが検知することにより、モータードライバ7−5に制御信号を出力し、鏡胴ユニット7を撮影可能位置に移動させ、CCD101、F/E−IC102、プロセッサ104等を起動させる。
この状態で鏡胴ユニット7を被写体に向けることにより、被写体画像がCCD101の各画素の受光面上に結像されCCD101より出力されたアナログRGB画像信号は、F/E−IC102を介し12ビットのRAW−RGBデータに変換される。このRAW−RGBデータは、プロセッサ104のCCD1信号処理ブロック104−1に取り込まれ、SDRAM103に保存される。そしてSDRAM103から読み出されたRAW−RGB画像データは、CCD2信号処理ブロック104−2にて表示可能な形式であるYUVデータに変換された後に、SDRAM103にYUVデータが保存される。
その後SDRAM103から読み出されたYUVデータは、TV信号表示ブロック104−9を介して、LCDモニタ5に送られ、撮影画像が表示される。LCDモニタ5に画像を表示しているモニタリング時においては、CCD1信号処理ブロック104−1による画素数の間引き処理により、1/30秒の時間で1フレームを読み出している。なお、ここでいうモニタリングとは、電子ファインダとして機能するLCDモニタ5に撮影画像が表示されているだけで、撮影者のレリーズスイッチSW1の操作が行われていない状態である。
この撮影画像のLCDモニタ5への表示により、撮影画像を撮影者が確認することができる。なお、TV信号表示ブロック104−9からビデオAMP118を、ビデオジャック119からケーブルを介し外部のディスプレイ等に、撮影画像を表示させることもできる。
CCD1信号処理ブロック104−1は、取り込まれたRAW−RGBデータにより、AF(自動合焦)評価値、AE(自動露出)評価値、AWB(オートホワイトバランス)評価値を算出する。AF評価値は、高周波成分抽出フィルタの出力積分値や、近接画素の輝度差の積分値によって算出され、例えば、合焦状態にあるときは、被写体のエッジ部分がはっきりとしているため、高周波成分が一番高くなる。これを利用して、AF動作時には、FOCUS光学系7−2のFOCUSレンズ7−2a位置におけるAF評価値を取得して、高周波成分が一番高くなる点を合焦検出位置として、AF動作が実行される。
AE評価値とAWD評価値は、RAW−RGBデータにおけるRGB値のそれぞれの積分値から算出される。例えば、CCD101の全画素の受光面に対応した画面を256エリアに等分割(水平16分割、垂直16分割)し、それぞれのエリアのRGB積算を算出する。そして、ROM108に存在する制御プログラムは、算出されたRGB積算値を読み出し、AE処理では、画面のそれぞれのエリアの輝度を算出して、輝度分布から適正な露光量を決定する。決定した露光量に基づいて、CCD101の電子シャッタ回数、絞りユニット7−3の絞り値等の露光条件を設定する。
また、AWB処理では、RGBの分布から被写体の光源の色に合わせた制御値を決定する。このAWB処理により、CCD2信号処理ブロック104−2でYUVデータに変換するときのホワイトバランスをあわせている。なお、AE処理とAWB処理は、モニタリング時には、連続的に実行されている。そしてモニタリング動作時に、レリーズスイッチSW1が押圧(半押しから全押し)操作され、静止画撮影動作が開始されると、合焦位置検出動作であるAF動作と静止画記録処理が行われる。
即ち、レリーズスイッチSW1が押圧されると、ROM108の制御プログラムから、モータードライバ7−5への駆動指令により、FOCUSレンズ7−2aが移動し、合焦させる。そしてAE処理が行われ、露光開始時点で、ROM108の制御プログラムからモータードライバ7−5への駆動指令により、メカシャッタ7−4aが閉じられ、CCD101から静止画用のアナログRGB画像信号が出力され、F/E−IC102のA/D102−3でRAW−RGBデータに変換される。
そして、RAW−RGBデータは、プロセッサ104のCCD1信号処理ブロック104−1に取り込まれ、CCD2信号処理ブロック104−2でYUV変換されてSDRAM103に保存される。そしてこのYUVデータはSDRAM103から読み出されてRESIZEブロック104−8で記録画素数に対応するサイズに変換され、JPEG CODECブロック104−7でJPEG形式等の画像データへと圧縮される。圧縮されたJPEG形式等の画像データは、SDRAM103に書き戻された後、メモリカードコントローラブロック104−10を介して、メモリカード121−1等のメディアに保存される。
<第1の実施形態>
(フィルム調白黒モードの概略)
以下、本実施形態に係るデジタルカメラが実行するフィルム調白黒モードが設定されている場合の制御(本発明に係る撮像方法)について説明する。先ず、フィルム調白黒モードにおける画像処理の一例を図3のフローチャートを用いて処理の概略を説明する。
(フィルム調白黒モードの概略)
以下、本実施形態に係るデジタルカメラが実行するフィルム調白黒モードが設定されている場合の制御(本発明に係る撮像方法)について説明する。先ず、フィルム調白黒モードにおける画像処理の一例を図3のフローチャートを用いて処理の概略を説明する。
本実施形態に係るデジタルカメラは、モードダイアルスイッチSW2の操作によりフィルム調白黒モードを含む各種の撮影モードを選択することが可能である。
撮影者がレリーズスイッチSW1を押圧(半押しから全押し)操作し、静止画撮影動作が開始されると、CCD2信号処理ブロック104−2により、フィルム調白黒モードに設定されているか否かの判断がされる(S10)。
フィルム調白黒モードに設定されていないと判断された場合(S10:N)は、設定された他の撮影モードでの所定の処理が実行される。この場合の詳細な説明は省略する。一方、フィルム調白黒モードに設定されていると判断された場合(S10:Y)は、CCD2信号処理ブロック104−2でYUV形式のノイズデータ(以下、YUVノイズデータ、ノイズデータともいう)が作成され、SDRAM103に保存される(S11:YUVノイズデータの作成処理(ノイズ情報生成処理))。
次に、SDRAM103から読み出されたノイズデータは、SDRAM103から読み出される被写体画像データと減算合成または加算合成される(S12:被写体画像データとYUVノイズデータの合成処理(ノイズ情報合成処理))。この合成出力されたYUV画像データは、YUVデータの色差を表すU及びVを無彩色とする白黒画像データとして出力される(S13:色相彩度補正処理)。
さらに、コントラストの高い自然な粒状感、立体感を有する白黒画像が出力されるようにしている(S14:階調補正処理)。以下、各処理の詳細について説明する。
(フィルム調白黒モードの各処理)
次に、図4を参照しつつYUVノイズデータの作成処理(S11)について詳細に説明する。図4においてN1は全画素分のノイズデータを示し、N2はノイズデータN1を作成する為の元データとなるノイズベースを表す。
次に、図4を参照しつつYUVノイズデータの作成処理(S11)について詳細に説明する。図4においてN1は全画素分のノイズデータを示し、N2はノイズデータN1を作成する為の元データとなるノイズベースを表す。
全画素のYUVノイズデータを、1画素ずつ作成するようにすると膨大な処理時間を要するため、以下に説明するようにYUVノイズデータを作成することが好ましい。これにより処理時間の短縮を図ることが可能となる。
まず、デジタルカメラに設定可能な画素サイズの幅(水平サイズ)の少なくとも2倍程度のノイズベースN2を作成する。このとき作成されるノイズベースN2は1画素が0(ノイズなし)〜n(ノイズ最大値)の範囲でランダムに階調値(輝度値(Y))をもつ。例えば、n=16と設定する。
ここで仮にノイズベースN2を、デジタルカメラに設定可能な画素サイズの幅分を作成し、デジタルカメラに設定された画像サイズに対応したライン数分を展開して、YUVノイズデータを作成した場合、各ラインの輝度値が同じとなってしまい、縦方向のパターンを持つYUVノイズデータが作成されてしまう。
本実施形態では、これを防ぐ為、作成したノイズベースN2から、N1の幅分のデータをN2のランダムな位置から取得し、デジタルカメラに設定された画像サイズに対応したライン数分を、1ラインずつ展開することにより、処理時間を短縮しながら、かつ規則性の無いYUVノイズデータを作成することができるようにしている。
次に、被写体画像データとYUVノイズデータの合成処理(S12)では、被写体画像データの輝度値(Y)からS11により作成したYUVノイズデータの輝度値(Y)を減算する処理(減算方式という)、または被写体画像データの輝度値(Y)にS11により作成したYUVノイズデータの輝度値(Y)を加算する処理(加算方式という)を行うものである。
次に、色相彩度補正処理(S13)では、合成処理(S12)により合成出力されたYUV画像データについて色差を表す(U)および(V)を無彩色とした白黒画像データに補正出力する。なお、色相彩度補正処理(S13)を行わないこととしてカラーの補正画像を得るようにしても良い。
次に、図5を参照しつつ階調補正処理(S14)について説明する。本実施形態では、被写体画像データとYUVノイズデータはデータの持つYUV成分のうちY成分に対して補正を行うため、減算方式の合成処理(S12)を行った場合、暗い箇所が真っ黒になり階調がなくなる「黒つぶれ」の箇所に合成ノイズが残ることは無いが、被写体の明るい箇所が真っ白になり階調がなくなる「白つぶれ」の箇所に合成ノイズが残ることとなりうる。逆に、加算方式の合成処理(S12)を行った場合、「白つぶれ」の箇所に合成ノイズが残ることは無いが、「黒つぶれ」の箇所に合成ノイズが残ることとなりうる。
そのため、本実施形態では、減算方式の合成処理(S12)を行った場合には、YUV画像データの輝度最大値からノイズデータの輝度最大値を減算した値が、YUV画像データの輝度最大値になるように階調変換を行うものである。具体的には図5(a)に示すように入力階調最大値255から作成したノイズのもつ最大階調値n(例えば、n=16)を引いた値の範囲を出力階調最大値255で出力させる補正を行うようにしている。
一方、加算方式の合成処理(S12)を行った場合には、YUV画像データの輝度最小値からノイズデータの輝度最大値を加算した値が、YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換を行うものである。具体的には図5(b)に示すように入力階調最小値0から、作成したノイズのもつ最大階調値nを足した値の範囲を出力階調最小値0で出力させる補正を行うようにしている。
この階調補正処理(S14)を行うことにより「白つぶれ」および「黒つぶれ」箇所にノイズが付加されることがなくなる。以上説明した処理により、本実施形態に係る撮像装置によれば、自然な粒状感、立体感を有する出力画像を得ることができる。
また、上述のように本実施形態に係る撮像装置では、フィルム調白黒モードが設定された状態で撮影を行った後に、上記S11〜S14の処理を行ってノイズ合成された画像を作成している。したがって、フィルム調白黒モードが設定されている場合でも、ノイズ合成された画像の作成に併せて、ノイズ合成を行わない白黒画像を同時に記録することができるのは勿論である。このようにノイズ合成された画像とノイズ合成がされていない画像の双方を記録可能とすることにより、撮影者はノイズ合成を行った白黒画像と行っていない白黒画像のうちから所望の画像を選択することができる。
<第2の実施形態>
また、階調補正処理において、被写体画像データの輝度分布に基づいて、階調変換におけるパラメータ(以下、階調処理パラメータ)を変更することが好ましい。このフィルム調白黒モードにおける画像処理の他の例について図6のフローチャートを用いて処理の概略を説明する。なお、第1の実施形態におけるS10〜S13、S14〜S15は、それぞれ第2の実施形態のS20〜S23、S25〜S26に対応する。以下、第1の実施形態と同様の点についての説明は省略する。
また、階調補正処理において、被写体画像データの輝度分布に基づいて、階調変換におけるパラメータ(以下、階調処理パラメータ)を変更することが好ましい。このフィルム調白黒モードにおける画像処理の他の例について図6のフローチャートを用いて処理の概略を説明する。なお、第1の実施形態におけるS10〜S13、S14〜S15は、それぞれ第2の実施形態のS20〜S23、S25〜S26に対応する。以下、第1の実施形態と同様の点についての説明は省略する。
第2の実施形態では、色相彩度補正処理(S23)の後に、階調処理パラメータ変更処理(S24)を行うものである。図7及び図8を参照しつつ階調処理パラメータ変更処理(S24)について説明する。
階調処理パラメータ変更処理(S24)では、先ず、被写体画像データを所定のエリア数に等分割する。本実施形態では、水平16分割、垂直16分割の256エリアに等分割した例を説明するが、等分割するエリア数は一例であってこれに限られるものではない。
次に、上述のようにRAW−RGBデータにおけるRGB値のそれぞれの積分値から算出されるAE評価値に基づいて、分割した256エリアが持つ輝度値のヒストグラムを作成する。このヒストグラムの一例を図8に示す。
ここで、図8に示すように、輝度分布が、ある特定の輝度値周辺に集中し、バラつきが小さい場合には、図7(a)中の曲線に示されるような、コントラストを強める階調処理パラメータを設定する。これに対し、輝度分布がある輝度値の周辺に集中せず、バラつきが大きい場合には、図7(b)中の曲線に示されるような、なだらかな階調処理パラメータを設定するようにする。
以上のように、階調処理パラメータの設定を行ったうえで、階調補正処理(S25)を行うものである。このように、輝度分布に応じて、階調処理パラメータを変更することにより被写体のコントラストが高い場合、低い場合のいずれの場合にも同様の階調補正効果を得ることが可能となり、被写体のコントラストによらず、自然な粒状感、立体感を有する出力画像を得ることが可能となる。
また、図7に示す例では、階調処理パラメータの2つの例について説明したが、得られる輝度分布の状況に応じて、より多くのパターンに分けられた階調処理パラメータを設定することが好ましいのは勿論である。
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
例えば、上述の実施形態では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、ハンドスキャナおよび携帯情報端末(PDA)等からなる画像入力装置と画像処理装置と表示装置とをもった画像処理システムに適用することもできる。
1 ストロボ発光部
2 測距ユニット
3 光学ファインダ
4 サブLCD
5 LCDモニタ
6 電池蓋
7 鏡胴ユニット
8 AF LED
9 ストロボLED
10 リモコン受光部
101 CCD
102 F/E−IC
103 SDRAM
104 デジタルスチルカメラプロセッサ
107 RAM
108 ROM
109 SUB−CPU
111 LCDドライバ
113 ブザー
114 ストロボ回路
117 LCDドライバ
118 ビデオAMP
119 ビデオジャック
120 内蔵メモリ
121 メモリカードスロットル
122 USBコネクタ
N1 ノイズデータ
N2 ノイズベース
SW1 レリーズスイッチ(レリーズシャッター)
SW2 モードダイヤルスイッチ
SW3 ジョグダイヤル1スイッチ
SW4 ジョグダイヤル2スイッチ
SW5 ズームスイッチ[TELE]
SW6 ズームスイッチ[WIDE]
SW7 上スイッチ
SW8 右スイッチ
SW9 OKスイッチ
SW10 左スイッチ
SW11 下スイッチ/マクロスイッチ
SW12 ディスプレイスイッチ
SW13 削除スイッチ
SW14 メニュースイッチ
SW15 電源スイッチ
2 測距ユニット
3 光学ファインダ
4 サブLCD
5 LCDモニタ
6 電池蓋
7 鏡胴ユニット
8 AF LED
9 ストロボLED
10 リモコン受光部
101 CCD
102 F/E−IC
103 SDRAM
104 デジタルスチルカメラプロセッサ
107 RAM
108 ROM
109 SUB−CPU
111 LCDドライバ
113 ブザー
114 ストロボ回路
117 LCDドライバ
118 ビデオAMP
119 ビデオジャック
120 内蔵メモリ
121 メモリカードスロットル
122 USBコネクタ
N1 ノイズデータ
N2 ノイズベース
SW1 レリーズスイッチ(レリーズシャッター)
SW2 モードダイヤルスイッチ
SW3 ジョグダイヤル1スイッチ
SW4 ジョグダイヤル2スイッチ
SW5 ズームスイッチ[TELE]
SW6 ズームスイッチ[WIDE]
SW7 上スイッチ
SW8 右スイッチ
SW9 OKスイッチ
SW10 左スイッチ
SW11 下スイッチ/マクロスイッチ
SW12 ディスプレイスイッチ
SW13 削除スイッチ
SW14 メニュースイッチ
SW15 電源スイッチ
Claims (10)
- 被写体画像を撮像して被写体画像データを生成する撮像手段と、
YUV形式のノイズデータを生成するノイズ情報生成手段と、
前記被写体画像データの輝度値に前記ノイズデータの輝度値を減算または加算してYUV画像データとするノイズ情報合成手段と、
前記減算を行った場合は、前記YUV画像データの輝度最大値から前記ノイズデータの輝度最大値を減算した値が、前記YUV画像データの輝度最大値になるように、
前記加算を行った場合は、前記YUV画像データの輝度最小値から前記ノイズデータの輝度最大値を加算した値が、前記YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換をする階調補正手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。 - 前記ノイズデータの輝度値は、0から最大値nまでの範囲のランダムな数値からなることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記ノイズ情報生成手段は、前記被写体画像データの水平サイズとは異なる水平サイズの前記ノイズデータを生成することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の撮像装置。
- 前記ノイズ情報合成手段により合成された前記YUV画像データの差分信号を補正して白黒画像に変換する色相彩度補正手段を備えることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の撮像装置。
- 前記階調補正手段は、前記被写体画像データから得られる輝度分布に基づき、階調変換のパラメータを変更することを特徴とする請求項1から4までのいずれかに記載の撮像装置。
- 被写体画像を撮像して被写体画像データを生成する撮像処理と、
YUV形式のノイズデータを生成するノイズ情報生成処理と、
前記被写体画像データの輝度値に前記ノイズデータの輝度値を減算または加算してYUV画像データとするノイズ情報合成処理と、
前記減算を行った場合は、前記YUV画像データの輝度最大値から前記ノイズデータの輝度最大値を減算した値が、前記YUV画像データの輝度最大値になるように、
前記加算を行った場合は、前記YUV画像データの輝度最小値から前記ノイズデータの輝度最大値を加算した値が、前記YUV画像データの輝度最小値になるように階調変換をする階調補正処理とを行うようにしたことを特徴とする撮像方法。 - 前記ノイズデータの輝度値は、0から最大値nまでの範囲のランダムな数値からなることを特徴とする請求項6に記載の撮像方法。
- 前記ノイズ情報生成処理は、前記被写体画像データの水平サイズとは異なる水平サイズの前記ノイズデータを生成することを特徴とする請求項6または7のいずれかに記載の撮像方法。
- 前記ノイズ情報合成処理により合成された前記YUV画像データの差分信号を補正して白黒画像に変換する色相彩度補正処理を行うようにしたことを特徴とする請求項6から8までのいずれかに記載の撮像方法。
- 前記階調補正処理は、前記被写体画像データから得られる輝度分布に基づき、階調変換のパラメータを変更するようにしたことを特徴とする請求項6から9までのいずれかに記載の撮像方法。
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JP2009186640 | 2009-08-11 | ||
JP2009186640 | 2009-08-11 | ||
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-
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