JP6624895B2 - 画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラムに関し、特に色収差の影響により生じる色滲みを補正する画像処理技術に関する。

近年、撮像素子の多画素化（撮像空間分解能の増加）や撮像光学系の小型化に伴い、色収差に起因する色滲みが撮像により得られた画像に生じ得る。これは、光の波長ごとに撮像素子上の結像位置が変化することによるものであり、特に輝度が高い領域において色滲みの発生は知覚されやすくなる。特許文献１には、輝度範囲ごとに色滲みの知覚されやすさが異なることに着目し、彩度を低減させる色滲み抑圧処理の適用度を輝度範囲に応じて制御する画像処理装置が開示されている。

ところで、撮像された画像信号に対しては表示装置に表示される際の色再現性等を考慮して、入力信号を予め定められたガンマ特性に基づく出力信号に変換するガンマ補正が適用される。特許文献１にも開示されるよう、従来の一般的なガンマ補正では信号レベルが高い範囲ほど出力信号において割り当てられるレベルが圧縮される、図４の実線４０１で示されるようなガンマ特性が用いられている。即ち、高輝度部の入力信号レベルを圧縮する所謂ニー処理が、ガンマ補正処理において適用される。

一方、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、被写体の質感や物理特性を表現しようとすると、高輝度部に係る圧縮度合いを低減した、あるいは、圧縮しないガンマ補正を行う必要がある。

例えば図９に示されるような夜景シーンの点光源９０１等は、従来の手法のガンマ補正ではニー処理により光源周囲の領域における光の拡散に係る段階的な階調表現がなされにくく、点光源が実際の形状よりも拡大したように出力信号に現れうる。一方で、高輝度部の圧縮度合いを低減した、あるいは、圧縮しないガンマ補正では、点光源と周囲の領域との間で好適に階調表現がなされるため、点光源は実際に近い形状で出力信号に現れる。

具体的には、例えば図９のような夜景シーンを撮像して得られた画像信号において、点光源像の周辺領域の画素位置に応じた輝度レベルが図１０の破線１００１のように現れている場合を例に考える。破線１００１は、点光源自体に相当するＡ２〜Ａ３の範囲の輝度が高く、光源の周辺にあたるＡ１〜Ａ２及びＡ３〜Ａ４の領域１００４、Ａ１以下、及びＡ４以上において、光源から離れるほど光が拡散して輝度が低減している様子を示している。このとき、従来の手法のガンマ補正では、実線１００３で示されるように、光源周囲の領域１００４の輝度と光源に相当するＡ２〜Ａ３の輝度との差がガンマ補正後の輝度表現に反映されにくく、結果点光源がＡ１〜Ａ４の範囲の形状のように出力信号に現れる。一方、高輝度部の圧縮度合いを低減したした、あるいは、圧縮しないガンマ補正では、一点鎖線１００２で示されるように、光源周囲の領域１００４においても光の拡散を示すよう段階的な輝度変化が表現される。

特開２０１１−０１０２６８号公報

しかしながら、ガンマ補正において高輝度部の圧縮度合いを低減する場合、かえって色滲みが知覚されやすくなる可能性がある。上述した図９のような夜景シーンの点光源を例に挙げると、従来の手法では、光源周囲の領域１００４において光源自体が拡大されたように表現され、輝度差が現れないため色滲みが知覚されにくい。即ち、色滲みが目立ちやすい光源の淵やその周囲における、コントラスト差が大きい階調表現がガンマ補正におけるニー処理によって圧縮されるため、色滲みは目立ちにくくなる。一方、高輝度部の圧縮度合いを低減した場合や、圧縮しない場合には、表示の際の明るさ補正も相まって、点光源の光学像の結像位置が波長ごとに異なることに起因する色滲みが、従来の手法よりも知覚されやすくなり得る。即ち、コントラスト差がガンマ補正後も表現されており、かつ表示装置によりＡ２〜Ａ３の範囲のピーク輝度が従来手法のピーク輝度相当となるよう引き上げられるため、光源周囲の領域１００４において色滲みが目立ちやすくなる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ガンマ補正で採用されるガンマ特性に応じて好適に色滲みを抑圧した画像信号を出力する画像処理装置、撮像装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明の画像処理装置は、補正対象の画像に係る第１の画像信号を取得する取得手段と、取得手段により取得された第１の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第２の画像信号を生成する第１の補正手段と、第１の補正手段における補正量を制御する制御手段と、各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、第２の画像信号についてガンマ補正を行い第３の画像信号を生成する第２の補正手段と、を有し、制御手段は、ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、第１の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて補正量を異ならせることを特徴とする。

このような構成により本発明によれば、ガンマ補正で採用されるガンマ特性に応じて好適に色滲みを抑圧した画像信号を出力することが可能となる。

本発明の実施形態に係るデジタルビデオカメラ１００の外観を示した図 本発明の実施形態に係るデジタルビデオカメラ１００の機能構成を示したブロック図 本発明の実施形態に係る画像処理部２４の詳細構成を示したブロック図 本発明の実施形態に係る通常撮影モードにおける用いられるガンマ特性を説明するための図 本発明の実施形態に係る高輝度優先モードにおける用いられるガンマ特性を説明するための図 本発明の実施形態に係る補正量決定処理を例示したフローチャート 本発明の実施形態に係るモード毎の色滲みの補正に係る抑圧係数を示した図 本発明の実施形態に係るモード毎の色滲みの補正量を示した図 色滲みの知覚されやすさを説明するための図 モード毎のガンマ補正処理における信号レベルの変換特性を説明するための図

［実施形態］
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、画像処理装置の一例としての、撮像して得られた画像信号に対して色滲みの抑圧及びガンマ補正を行った出力信号を生成可能な撮像装置（デジタルビデオカメラ）に、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、入力された画像信号に対して色滲みの抑圧及びガンマ補正を行った出力信号を生成することが可能な任意の機器に適用可能である。

また、本実施形態では課題となるガンマ特性の違いによる色滲みの補正結果の差が顕在化し得る態様として、ダイナミックレンジが拡張された画像信号を撮像する撮影モードを例に説明する。より詳しくは、ITU-R BT.709等で規格化されたガンマ特性で対象とされるようなダイナミックレンジ（図４及び図５（ａ）においてｘ₁以下で示される範囲）よりも拡張されたレンジを撮像するモードを例に説明する。

図４に実線４０１で示されるガンマ特性は、例えば上記規格化されたガンマ特性（一点鎖線４０２）を基に規定されたものであり、ｘ₁よりも大きいｘ₂までのダイナミックレンジが撮像信号（入力信号）において表現される。図示されるように実線４０１で示されるガンマ特性（第１のガンマ特性）は、中輝度から高輝度の領域のコントラストを圧縮（ニー処理）する特性を示す。本実施形態では、ｘ₂までのダイナミックレンジの画像信号を撮像可能で、かつ該画像信号に対して第１のガンマ特性を用いたガンマ補正を適用した信号を出力する撮影モードを「通常モード」として言及する。

一方、図５（ａ）に実線５０１で示されるガンマ特性は、通常モードと同様にｘ₂までのダイナミックレンジが撮像信号において表現される。実線５０１で示されるガンマ特性（第２のガンマ特性）は、規格化されたガンマ特性（一点鎖線５０２）と比較して、所定のダイナミックレンジに対してガンマ補正による変換後に割り当てられる輝度信号のレベル範囲が拡張されている。この第２のガンマ特性は、中輝度から高輝度の領域において圧縮をしない特性を有する。本実施形態では、ｘ₂までのダイナミックレンジの画像信号を撮像可能で、かつ該画像信号に対して第２のガンマ特性を用いたガンマ補正を適用した信号を出力する撮影モードを「高輝度優先モード」として言及する。該手法により出力された画像信号は、従来の手法で出力された画像信号に比べて全体的な明るさが低下し得るが、表示装置のピーク輝度値を上昇させて明るさを担保させることで、低輝度部から高輝度部に渡って自然な階調性、色再現性、鮮鋭度を表現できる。この場合、従来の手法では圧縮されてしまっていた高輝度部における分解能を担保しつつ、より自然な階調表現の画像を提示することができる。

なお、本実施形態のデジタルビデオカメラでは「高輝度優先モード」において撮像されてガンマ補正後の出力信号を後述の表示部に表示する際に、さらに表示用画像信号に変換するためのガンマ特性（表示ガンマ特性）に基づく調整を行うよう表示制御される。該表示ガンマ特性に基づく調整は、撮像信号に係るガンマ補正が適用された出力信号について、通常モードと高輝度優先モードとの間で所定のダイナミックレンジの被写体の明るさ（見え）を一定に保つために行われる。図５（ｂ）に示されるように、本実施形態の高輝度優先モードに係る第２のガンマ特性は、このような表示ガンマ特性を加味した際に、撮像信号と表示用画像信号との間で線形の変換特性が実現されるように設定されるものとして説明する。即ち、デジタルビデオカメラにおける撮像、画像変換、表示の動作トータルで、補正対象の入力信号と表示される表示用画像信号との間でリニアなガンマ特性を実現する。しかしながら、本発明の実施において色滲みに係る補正量の調整を行う第２のガンマ特性はこれに限られるものではない。第２のガンマ特性は、ガンマ補正の補正対象である画像信号につき、所定の入力信号のレベル範囲についてガンマ補正後に割り当てられる出力信号のレベル範囲が、第１のガンマ特性を用いる場合よりも大きい変換特性を有するものであればよい。また本発明の実施において、ガンマ補正用に設けられるガンマ特性は第１のガンマ特性及び第２のガンマ特性の２種類に限定されず、異なる種類の複数のガンマ特性が適用可能に設けられるものであってよく、第１及び第２のガンマ特性はこれらの例示にすぎない。

《デジタルビデオカメラ１００の構成》
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルビデオカメラ１００の外観を示した図である。

図１において表示部２８が、上述した通常モード及び高輝度優先モードを含む複数の撮影モードにより撮影され記録された画像信号や各種の情報を表示するために設けられた表示装置である。またデジタルビデオカメラ１００には、撮影指示を行うための録画スイッチ６１、各種モードを切り替えるためのモード切替スイッチ６０、及び電源オン／電源オフを切り替えるための電源スイッチ７２が設けられる。またこの他、各種ボタンや十字キー等のユーザーからの各種操作を受け付ける操作部材が操作部７０として設けられる。

コネクタ１１２は、デジタルビデオカメラ１００と外部機器とを接続する際の接続ケーブル用のコネクタである。また記録媒体２００は、メモリカードやハードディスク等の着脱可能に接続される記録媒体であり、記録媒体スロット２０１に収納されることでデジタルビデオカメラ１００と接続され、情報の送受信が可能となる。

次にデジタルビデオカメラ１００の機能構成について、図２のブロック図を用いて説明する。図示されるように本実施形態のデジタルビデオカメラ１００では、撮像信号を得るために、バリア１０２、撮影レンズ１０３、絞り１０１、ＮＤ１０４を介して被写体からの光が撮像部２２に導かれる。撮影レンズ１０３は、例えばズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群であり、被写体像を結像させる。絞り１０１は、光量調整に使用する絞りである。ＮＤ１０４は、減光用に使用するフィルタである。撮像部２２は、結像された光学像を電気信号（アナログ画像信号）に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される撮像素子である。また撮像部２２は、電子シャッターによる電荷蓄積量／時間の制御や、アナログゲインの適用制御、読み出し速度の変更等の機能も備える。Ａ／Ｄ変換器２３は、撮像部２２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。なお、バリア１０２は、これらの撮影レンズ１０３を含む撮像光学系を覆うことにより、撮影レンズ１０３、絞り１０１、撮像部２２を含む撮像系統部材の汚れや破損を防止する。

画像処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器２３から出力されたデジタル画像信号（以下、単に画像信号または画像データ）またはメモリ制御部１５により取得された画像データに対して色変換処理、ガンマ補正処理、デジタルゲインの付加等の処理を行う。また画像処理部２４は、撮像した画像信号を用いて露出制御等に係る所定の演算処理を行い、演算結果をシステム制御部５０に伝送する。システム制御部５０は、該演算結果に基づいて露出制御、測距制御、ホワイトバランス制御等を行う。このように動作することで、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等が実現される。

〈画像処理部２４の詳細構成〉
ここで、画像処理部２４の構成について図３のブロック図を用いてさらに詳細に説明する。なお、画像処理部２４に含まれる各ブロックは、システム制御部５０を通じて、絞り量、ＮＤ情報、シャッタ速度等の各種露出パラメータを含む、デジタルビデオカメラ１００内の各ブロックの動作に係る種々のデータを取得可能に構成されているものとする。

ゲイン制御部３０１及びホワイトバランス制御部３０２は、入力された画像信号に対して、主として信号レベルの調整を行う。ゲイン制御部３０１は、入力された画像信号に対して所定のデジタルゲインの適用を行い、信号レベルの増幅を行う。ホワイトバランス制御部３０２は、ホワイトバランスゲインであるＲゲイン、Ｂゲインを制御し、画像信号全体の色味の補正を行う。

輝度信号変換部３０６は、ゲイン制御部３０１及びホワイトバランス制御部３０２による各種のゲイン調整がなされた画像信号から輝度信号（Ｙ信号）を生成する。より詳しくは輝度信号変換部３０６は、画像信号のうちのＧ成分の信号を抽出し、該Ｇ成分の信号に適応補間処理を適用することで輝度信号を生成する。輝度信号変換部３０６は、生成した輝度信号をガンマ補正部３０４及び明るさ情報生成部３０７に伝送する。

明るさ情報生成部３０７は、画像処理部２４に入力された画像信号に係る画像内の部分領域ごとに平均値を求め、これら複数の平均値の最大値及び最小値（輝度信号変換部３０６により生成された輝度信号の複数の平均値の最大値及び最小値）を特定する。部分領域は、例えば画像信号に係る画像の全体を等しい面積の矩形領域に分割するよう定められたメッシュ枠により定義される領域であってよい。本実施形態の画像処理部２４では、後述の色滲みの補正量の決定に用いる明るさ情報として、各部分領域のそれぞれから得られた輝度値の複数の平均値の最大値及び最小値を用いるものとする。明るさ情報生成部３０７は、生成した明るさ情報を色滲み補正量決定部３０８に出力する。

色滲み補正量決定部３０８は、色滲み補正部３０３において実行される、画像信号に生じている色滲みの抑圧処理について、該処理における補正量（抑圧量）の決定を行う。具体的には色滲み補正量決定部３０８は、入力された各部分領域における明るさ情報から算出されるコントラスト値、及び後述のガンマ補正部３０４においてガンマ補正に用いられるガンマ特性に基づいて、色滲みの補正量を決定する。ガンマ補正部３０４におけるガンマ補正に用いられるガンマ特性の情報は、例えばシステム制御部５０またはガンマ補正部３０４から取得可能な情報であってよく、本実施形態では画像信号の撮像時に設定されていた撮影モードに応じて決定される。即ち、画像信号が通常モードにおいて撮像されたものであれば第１のガンマ特性を示す情報が、画像信号が高輝度優先モードにおいて撮像されたものであれば第２のガンマ特性を示す情報が取得される。

色滲み補正部３０３は、ゲイン制御部３０１及びホワイトバランス制御部３０２による各種のゲイン調整がなされた画像信号について、発生している色滲みを低減する補正処理を行う。より詳しくは色滲み補正部３０３はまず、入力された画像信号に係る画像の部分領域のうちから、Ｒ成分、Ｂ成分の信号それぞれについて隣接画素（もしくは周囲の画素）とのコントラスト値が所定値以上である色滲みの補正対象の画素を抽出する。そして色滲み補正部３０３は、抽出した各成分の画素について、各色成分についてのコントラスト（Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ）に応じて、色滲み補正量決定部３０８により決定された補正量に基づいて色滲みを低減する抑圧処理を行う。色滲みを低減する処理は、補正対象の画素の彩度を低減する処理であってよく、補正量は該低減度合いを定める（補正量が大きいほど彩度を低減させる）ものとする。

従来は、予め定められた抑圧係数に基づいて色滲みの補正量を固定的に決定するものであったため、上述したような色滲みの抑圧が好適に行えない可能性があった。しかしながら本実施形態の画像処理部２４では、補正対象の画像のコントラスト、及び行われるガンマ補正のガンマ特性に基づいて色滲み補正量決定部３０８が補正量の制御を行う。即ち、本実施形態の画像処理部２４では明るさ情報生成部３０７及び色滲み補正量決定部３０８の構成を有することにより、撮像モードについて定められたガンマ特性を考慮し、特性に応じた好適な補正量で色滲みの補正を動的に行うことができる。

ガンマ補正部３０４は、色滲み補正部３０３において抑圧処理が適用された画像信号、及び輝度信号変換部３０６により生成された輝度信号に対して、対応する画像信号の撮像時に設定されていた撮影モードに応じてガンマ補正を行う。即ち、ガンマ補正部３０４が行うガンマ補正は、撮影モードについて定められていた入出力特性であるガンマ特性に基づいて画像信号（輝度信号、Ｒ成分・Ｇ成分・Ｂ成分の画像信号）の変換を行う。なお、本実施形態では補正対象の画像信号が撮像された際に、撮影時の撮影モードについて予め定められたガンマ特性に従ってガンマ補正を行って得られた画像信号を記録するものとして説明する。しかしながら本発明の実施はこれに限られるものでなく、入力された画像信号について適用するガンマ特性が、撮影モードに依らず選択可能なように構成されるものであってもよい。

輝度色差信号生成部３０５は、ガンマ補正部３０４におけるガンマ補正のなされた画像信号に基づき、出力信号を生成する。出力信号は、例えばＹＲＹＢＹ空間に係る輝度色差信号であってよく、輝度色差信号生成部３０５はガンマ補正後の輝度信号（Ｙ信号）に基づき、ＲＹ（Ｒ成分の画像信号−輝度信号）信号、ＢＹ（Ｂ成分の画像信号−輝度信号）信号を生成する。

このように、画像処理部２４により生成された出力信号は、メモリ制御部１５を介してメモリ３２に直接書き込まれる。メモリ３２は、撮像部２２により撮像されてＡ／Ｄ変換器２３により変換されたデジタル画像信号を一時的に格納する格納領域である。メモリ３２は、所定時間の動画像および音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。また、メモリ３２は表示部２８に係る表示用の画像信号を格納するための記憶装置（ビデオメモリ）を兼ねている。この場合、Ｄ／Ａ変換器１３がメモリ３２に格納されている表示用の画像信号をアナログ信号に変換して表示部２８に供給する。このようにすることで、メモリ３２に書き込まれた表示用の画像信号が、表示部２８に表示される。

表示部２８は、例えばＬＣＤ等の表示装置であり、Ｄ／Ａ変換器１３から出力されたアナログ画像信号に応じて表示を行う。またＡ／Ｄ変換器２３によって一度Ａ／Ｄ変換されメモリ３２に蓄積された画像信号を、Ｄ／Ａ変換器１３においてアナログ変換して表示部２８に逐次転送して表示することで、表示部２８は電子ビューファインダとして機能し、スルー画像表示を実現できる。

不揮発性メモリ５６は、例えば電気的に消去・記録可能なメモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭが用いられる。不揮発性メモリ５６には、システム制御部５０の動作用の定数、デジタルビデオカメラ１００が有する各ブロックの動作プログラム等が記憶される。

システム制御部５０は、例えばＣＰＵ等の制御回路であり、デジタルビデオカメラ１００が有する各ブロックの動作を制御する。システム制御部５０は、例えば不揮発性メモリ５６に記録された各ブロックの動作プログラムを読み出し、システムメモリ５２に展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。システムメモリ５２は、例えばＲＡＭ等であり、動作プログラムの展開領域としてだけでなく、各ブロックの動作により出力された中間データ等を格納するための格納領域としても機能する。また、システム制御部５０は、メモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより表示制御も行う。システムタイマー５３は各種制御に用いる時間や内蔵時計に係る時間の計測を行うための計時機能に用いられ、システム制御部５０は必要に応じて該計時機能を用いて各種処理の制御を行う。

モード切替スイッチ６０は、システム制御部５０の動作モードを、動画記録モード、静止画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替えるための操作入力を受け付ける。動画記録モードや静止画記録モードに含まれるモードとして、上述した通常モード及び高輝度優先モードを含む。またこの他、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等を含むものであってもよい。モード切替スイッチ６０になされたモード変更の情報は、所定の制御信号としてシステム制御部５０に伝送される。録画スイッチ６１は撮影待機状態と撮影状態を切り替えるための操作入力を受け付ける。システム制御部５０は、録画スイッチ６１になされた操作入力に係る制御信号の受信に応じて、撮像部２２からの信号読み出しから記録媒体２００への動画データの書き込みまでの一連の動作を開始する。

操作部７０の各操作部材は、表示部２８に表示される種々の機能アイコンを選択操作すること等により、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能に係る操作入力を受け付ける。ボタンが割り当てられる各種機能には、例えば終了、戻る、画像送り、ジャンプ、絞込み、属性変更等が含まれてよい。例えば、メニューボタンに係る操作入力が行われた場合には、各種の設定可能なメニュー画面が表示部２８に表示され、操作部７０の各操作部材について受け付ける操作入力の割り当てが変更される。操作者は、表示部２８に表示されたメニュー画面に基づき、上下左右４方向の十字キーやＳＥＴボタンを用いて直感的に各種設定を行うことができる。

電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、その検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体２００を含む各部へ供給する。電源部３０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる。

記録媒体Ｉ／Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００とのインターフェースである。記録媒体２００は、撮影された画像を記録するためのメモリカード等の記録媒体であり、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。本実施形態では撮影モードにおいて行われた撮影動作に係り、画像処理部２４から出力された画像信号が記録媒体２００に記録される。

《補正量決定処理》
このような構成をもつ本実施形態の画像処理部２４において実行される補正量決定処理について、図６のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。該フローチャートに対応する処理は、システム制御部５０が、例えば不揮発性メモリ５６に記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、システムメモリ５２に展開して実行することにより画像処理部２４に実現させることができるものであってよい。あるいは、画像処理部２４に画像信号（入力信号）が入力されたことに応じて、画像処理部２４の有する各機能に係る処理回路が連動し、本補正量決定処理を実現するものであってもよい。本補正量決定処理は、例えば撮影指示に基づいて撮像が開始され、色滲み補正部３０３における該撮像に係る入力信号に対する色滲みの抑圧処理の実行に先立って開始されるものとして説明する。

Ｓ６０１で、色滲み補正量決定部３０８は、設定されている撮影モードが高輝度優先モードであるか否かを判断する。色滲み補正量決定部３０８は、設定されている撮影モードが高輝度優先モードであると判断した場合は処理をＳ６０２に移し、通常モードである（高輝度優先モードではない）と判断した場合は処理をＳ６０６に移す。

Ｓ６０２で、色滲み補正量決定部３０８は、明るさ情報生成部３０７から入力された明るさ情報に含まれる最大の輝度値に基づき、色滲みの補正量の算出に用いる抑圧係数を決定する。本実施形態では図７に示されるように、色滲みの抑圧係数は最大の被写体輝度に応じて決定される。図７では実線７０１が高輝度優先モードにおける抑圧係数を示し、破線７０２が通常モードにおける抑圧係数を示している。図示されるように高輝度優先モードではｘ₁からｘ₂の範囲で抑圧係数が輝度値に比例して上昇しており、色滲みの補正量が大きくなることを示している。即ち、図８に示されるように、高輝度優先モードでは最大の輝度値がｘ₁に満たない領域では通常モードと同様に色滲みの補正量が破線８０１により定められる。一方、最大の輝度値がｘ₁以上となる領域では実線８０２で定められるように、同一のコントラスト値であっても通常モードよりも大きい値に補正量が制御される。図８では、最大の輝度値がｘ₂である場合の抑圧係数に対応する、コントラスト値と補正量との関係を示しているため、最大の輝度値がｘ₁からｘ₂の範囲にある場合は破線８０１と実線８０２との間の傾きを有する線分に基づいて補正量が決定される。

従来の固定的な補正量決定に基づく色滲みの抑圧処理では、通常モードと高輝度優先モードとの間の色滲みの補正残りに係る画質劣化は、第１のガンマ特性においてニー処理が適用される領域の信号が存在するか否かによる。即ち、ニー処理の適用範囲となる輝度範囲の画像信号については、通常モードではコントラストの圧縮によって色滲みの影響が緩和されて目立ちにくくなるのに対し、高輝度優先モードでは圧縮率が低減されているため色滲みの影響が顕著に現れ得る。本実施形態では、ｘ₁及びｘ₂は図４及び図５に示したｘ₁及びｘ₂と一致させ、ニー処理が行われる信号レベルの輝度範囲について、図７及び８に示されるように色滲みの補正量が高くなるように抑圧係数の制御を行う。なお、ｘ₁及びｘ₂における抑圧係数は、予め様々な周波数成分、コントラストを有する複数の被写体について色収差の特性を測定し、該測定結果に基づき定められるものであってよい。

Ｓ６０３で、色滲み補正量決定部３０８は、明るさ情報に基づいて画像のコントラスト値を算出する。本実施形態では色滲み補正量決定部３０８は、画像のコントラスト値を、複数の部分領域から得られた輝度値の平均値の最大値と最小値の差分であるものとして算出する。しかしながら本発明の実施において画像のコントラストの導出は輝度信号に限られるものである必要はなく、画像のコントラストを導出可能であれば、異なる定義に基づく明るさの情報やヒストグラム等に基づくものであってもよいことは言うまでもない。

Ｓ６０４で、色滲み補正量決定部３０８は、Ｓ６０３において算出されたコントラスト値が閾値を上回るか否かを判断する。閾値は、通常モード（第１のガンマ特性を用いる場合）において適用する色滲みの補正量と同一の補正量を、第２のガンマ特性を用いる場合においても使用した際に、色滲みによる画質劣化が許容可否に応じて予め定められるコントラスト値であってよい。即ち、コントラストが低ければ色滲みによる影響が目立ちにくいとの観点に基づき、色滲み補正量決定部３０８は本ステップにおいて補正量を低減可能であるか否かを判断する。なお、閾値は様々な周波数成分についての色収差の発生を測定し、これに基づき定められるものであってもよい。色滲み補正量決定部３０８は、コントラスト値が閾値を上回ると判断した場合にはＳ６０５に移して補正量の決定を行い、閾値以下であると判断した場合にはＳ６０６に移して通常モードと同様に補正量の決定を行う。

Ｓ６０５で、色滲み補正量決定部３０８は、Ｓ６０２において決定した抑圧係数、即ち図７の実線７０１に係る抑圧係数、及びコントラスト値に基づいて色滲みの補正量の決定を行い、色滲み補正部３０３に伝送する。一方、Ｓ６０６で色滲み補正量決定部３０８は、Ｓ６０２において決定した抑圧係数から図７の破線７０２に係る抑圧係数に変更し、変更後の抑圧係数及びコントラスト値に基づいて色滲みの補正量の決定を行う。

このようにすることで、高輝度優先モードにおける色収差等に基づく色滲みの発生量を低減し、ニー処理が行われるレベル範囲の信号についても、通常モードと同様の見えを担保する補正量を決定することができる。なお、本実施形態においては、ガンマ補正において用いられるガンマ特性と、被写体のコントラストとに基づいて色滲みの補正量を変更するものとして説明した。しかしながら、ガンマ特性と被写体の明るさの平均値等、色滲みの補正量は異なるパラメータに基づいて決定されるものであってもよい。

［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。

２４：画像処理部、３０３：色滲み補正部、３０４：ガンマ補正部、３０５：輝度色差信号生成部、３０６：輝度信号変換部、３０７：明るさ情報生成部、３０８：色滲み補正量決定部、２２：撮像部、１００：デジタルビデオカメラ

Claims (12)

1. 補正対象の画像に係る第１の画像信号を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記第１の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第２の画像信号を生成する第１の補正手段と、
   前記第１の補正手段における補正量を制御する制御手段と、
   各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第２の画像信号についてガンマ補正を行い第３の画像信号を生成する第２の補正手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第１の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記複数のガンマ特性は、所定の入力信号のレベル範囲が異なる大きさの出力信号のレベル範囲に変換されるガンマ特性を含み、
   前記制御手段は、用いられるガンマ特性による前記変換後の出力信号のレベル範囲が大きいほど、前記所定の入力信号のレベル範囲に対応する前記色滲みの補正量を大きい値に制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記所定の入力信号のレベル範囲は、明るさに係る信号レベルが所定値以上の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
4. 前記複数のガンマ特性は、前記変換後の出力信号のレベル範囲が異なる第１のガンマ特性と第２のガンマ特性を含み、
   前記第２のガンマ特性は、前記第１のガンマ特性よりも前記ガンマ補正後に割り当てられる出力信号のレベル範囲が大きいガンマ特性であり、
   前記制御手段は、前記第２の画像信号に対して前記第２のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合に、前記第１の画像信号の明るさに係る信号レベルに応じて前記補正量を変更する
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の画像信号に対して前記第２のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合、前記コントラスト値が閾値を上回る場合に、前記補正量を前記第１のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合よりも大きい値に制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記制御手段は、前記第２の画像信号に対して前記第２のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合、前記コントラスト値が前記閾値以下である場合に、前記補正量を前記第１のガンマ特性を用いた前記ガンマ補正が行われる場合と同一の値に制御することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記コントラスト値は、前記第１の画像信号が有する明るさに係る信号レベルの差に基づいて決定されることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
8. 前記制御手段は、前記第１の画像信号が有する明るさに係る信号レベルの最大値が大きいほど前記補正量を大きくすることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
9. 前記第２のガンマ特性は、前記出力信号を表示する表示手段において適用されるガンマ補正に係る表示ガンマ特性と合わせた場合に、前記入力信号と前記表示手段に表示された前記出力信号との間で線形の変換特性を示すことを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
10. 撮像により得られた画像に係る第１の画像信号を取得する撮像手段と、
    前記撮像手段により取得された前記第１の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第２の画像信号を生成する第１の補正手段と、
    前記第１の補正手段における補正量を制御する制御手段と、
    各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第２の画像信号についてガンマ補正を行い第３の画像信号を生成する第２の補正手段と、を有し、
    前記制御手段は、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第１の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
    ことを特徴とする撮像装置。
11. 補正対象の画像に係る第１の画像信号を取得する取得工程と、
    前記取得工程において取得された前記第１の画像信号について、色滲みを抑圧する補正を行い第２の画像信号を生成する第１の補正工程と、
    前記第１の補正工程における補正量を制御する制御工程と、
    各々異なる特性を示す複数のガンマ特性のいずれかに基づいて、前記第２の画像信号についてガンマ補正を行い第３の画像信号を生成する第２の補正工程と、を有し、
    前記制御工程において、前記ガンマ補正に用いられるガンマ特性、及び、前記第１の画像信号から導出されるコントラスト値に応じて前記補正量を異ならせる
    ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。
12. コンピュータを、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の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。

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