JP6661912B2 - 画像生成装置、画像生成方法、および画像生成プログラム - Google Patents
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Description
図8(a)は、シャッタ速度を1/250秒で撮影した画像の例である。このとき滝の流れに対してシャッタ速度が速いので、滝は止まって撮影される。これにより滝の流れを緻密に捉えることができるが、その反面、躍動感に欠ける画像となる。
図8(b)は、シャッタ速度を1/4秒で撮影した画像の例である。このとき滝の流れに対してシャッタ速度が遅いので、滝はぶれて撮影される。これにより躍動感に溢れる画像となるが、その反面、滝の流れを緻密に捉えることができない。
撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得手段と、
撮影シーンに応じて、前記取得手段により取得される複数の静止画像が異なる間隔で時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする。
本実施形態は、画像生成装置としてデジタルカメラ1に適用した場合を例示したもので、図1(a),(b)は、この画像生成装置であるデジタルカメラ1の外観を示す上面図と背面図である。図1(a)では、上面図を示している。図1(b)では、上面図に対応する背面図を示している。
このデジタルカメラ1は、静止画像撮影が可能なコンパクトデジタルカメラであり、撮像機能、計時機能などの基本的な機能のほか、ブラケット撮影機能を備えている。
本実施形態において、光学ズームレンズ2は本体11に固定されている。表示部4は、液晶パネルによって構成され、被写体を撮像した画像などを表示する。なお、表示部4は液晶パネルに限定されない。また、デジタルカメラ1自身は表示部を持たず、他の装置と通信して、他の装置のディスプレイに被写体を撮像した画像などを表示させてもよい。
モードダイヤル32は、デジタルカメラ1の本体11に回転自在に支持されており、時計方向と反時計方向とに回転自在である。モードダイヤル32の表面には、モード名称が複数放射状かつほぼ等角度に印刷されており、本体11側には三角マークが印刷されている。
利用者は、モードダイヤル32を回転させて「BKT」の印刷を本体11の上面の三角形マークに合わせることで、ブラケット撮影モードを選択することができる。図1(a)の上面図は、利用者により、モードダイヤル32の「BKT」が三角形マークに合うように回転され、ブラケット撮影モードが選択されていること示している。
シャッタボタン34は、撮影開始などを指示する2段押し込み式(半押し、全押し)のボタンである。使用者がシャッタボタン34を半押しすることにより、デジタルカメラ1は、撮像機構を制御して、AE(自動露出)処理とAF(自動焦点)処理と、撮影シーン認識処理とを実行する。その後使用者がシャッタボタン34を全押しすることにより、デジタルカメラ1は、撮像機構を制御して、撮影(撮像画像のキャプチャと記録)を実行する。
コントロールダイヤル35は、再生画像の送り操作やメニューの選択操作等に使用する上下左右のボタンと、その周囲を囲み各種機能を割り当て可能なダイヤルからなり、このダイヤルに割当て可能な機能には、例えばマニュアルフォーカス、明るさ補正、ホワイトバランス、セルフタイマ、ブラケット撮影シーンのマニュアル設定などがある。
セットボタン36は、表示部4に表示された画面の選択肢などを決定するボタンであり、例えばブラケット撮影シーンのマニュアル設定の選択肢を決定することができる。
図2に示すように、デジタルカメラ1は、光学ズームレンズ2と、CPU(Central Processing Unit)5と、RAM(Random Access Memory)51と、ROM(Read Only Memory)52とを備える。デジタルカメラ1は更に、CPU5により制御されるレンズ駆動部53と、撮像部54と、表示部4と、各部に電源を供給する電源部9とを備えている。光学ズームレンズ2は更に、レンズ駆動部53に制御されるズームモータ21および絞りモータ22を備え、不図示の記憶部にレンズ情報23を格納している。このレンズ情報23は、光学ズームレンズ2における複数の焦点距離と、各焦点距離に対応するズーム倍率、F値と最小絞り値の情報を含み、CPU5によって読み取り可能である。
レンズ駆動部53は、例えばモータドライバIC(Integrated Circuit)であり、ズームモータ21を制御して機械的に焦点距離(レンズ位置)をWIDE(広角側)とTELE(望遠側)を切り替える。レンズ駆動部53は更に、絞りモータ22を制御して機械的に絞り調整を行う。
表示部4は、ライブビュー画像、撮影後のレビュー画像、再生画像を表示すると共に、文字やアイコンや図形などにより、撮影情報や再生情報などを表示する。ここでライブビュー画像とは、撮像部54が現在撮像している画像を表示部4のサイズに縮小して表示したものである。
電源部9は、例えば二次電池とDC−DCコンバータを含み、不図示の電源ラインを介して、このデジタルカメラ1の各部に電源を供給する回路である。
デジタルカメラ1は、変更部61、撮影部62、画像生成部63、テーブル64、移動速度測定部65、特定部66、被写体数検出部67、移動状況判別部68、フォーカス距離測定部69を含んで構成される。
移動状況判別部68は、撮像画像内に含まれる被写体像の移動状況(移動しているか否か)を、撮像画像内に含まれる被写体像を連続するフレーム間で比較することにより、判別する。被写体数検出部67は、撮像画像内に含まれる注目被写体及びその数を検出する。フォーカス距離測定部69は、撮像画像内の複数の領域ごとのフォーカス距離を測定する。
変更部61は、特定部66により特定された撮影シーンに応じて異なるように、撮影に係るパラメータのパラメータ値を変化させる。変更部61が変化させるパラメータには、シャッタ速度、絞り、フォーカス、ホワイトバランスなどがある。
撮影部62は、この変更部61によりパラメータ値が変更されるごとに、撮像部54により撮像される撮像画像を撮影してブラケット撮影処理を行い、複数の静止画像を取得する。
《シャッタ速度のブラケット撮影》
撮像画像に移動する被写体像が含まれるとき、移動状況判別部68と特定部66(図3参照)により、値を変化させるパラメータはシャッタ速度であると特定される。すなわち、シャッタ速度のブラケット撮影が行われる。
被写体像が静止する最速シャッタ速度S1は、移動速度測定部65(図3参照)が測定した被写体像の移動速度から算出される。被写体が判別不能となるシャッタ速度S2は、以下の式(1)に最速シャッタ速度S1を代入して算出される。
切替時間は、生成した動画像が再生時に複数の静止画像を切り替える時間間隔である。切替順番は、生成した動画像が再生時に複数の静止画像を切り替える順番である。例えば、最速シャッタ速度S1が1/1000秒未満のとき、撮影枚数は10枚、動画像を生成する際の各画像の切替時間は0.1秒、切替順番は高速→低速→高速の順である。
撮像画像内に注目被写体が手前に検出され、かつ遠景が存在するとき、被写体数検出部67、フォーカス距離測定部69および特定部66(図3参照)により、値を変化させるパラメータは絞りであると特定される。すなわち、絞りのブラケット撮影が行われる。
設定方法には、「注目被写体にフォーカス調整し、レンズのF値A1と最小絞り値A2との比に応じて設定」と記載されている。この設定方法により、変更部61(図3参照)は、注目被写体にフォーカス調整したのち、ブラケット撮影時におけるパラメータごとの条件や撮影枚数を設定する。絞り比は、ブラケット撮影時のパラメータの条件であり、これに応じて撮影枚数と、動画像を生成する際の各画像の切替時間と切替順番が決定する。
例えば、絞り比が5倍未満のとき、撮影枚数は3枚、動画像を生成する際の各画像の切替時間は0.3秒、切替順番は開放→最小絞り→開放の順である。
撮像画像内に複数の注目被写体が異なる距離に存在するとき、被写体数検出部67および特定部66により、値を変化させるパラメータはフォーカスであると特定される。すなわち、フォーカスのブラケット撮影が行われる。
設定方法には、「注目被写体ごとに順番にフォーカス調整」が記載されている。この設定方法により、変更部61(図3参照)は、ブラケット撮影時におけるパラメータごとの条件や撮影枚数を設定する。
フォーカスのブラケット撮影において、変更部61(図3参照)により、注目被写体ごとに順番にフォーカス調整と撮影とが実施されるので、注目被写体数と撮影枚数は等しくなる。動画像を生成する際の各画像の切替時間は0.3秒、切替順番は手前→奥の順である。注目被写体の撮影順番は、距離の順番とは必ずしも一致しない。よって動画像を生成する際には、各画像を距離の順番で切り替えるようにするとよい。
《シャッタ速度のブラケット撮影》
マニュアル設定された撮影シーン名称が「被写体像静止」、「流し撮り」、「被写体像速度選択」、「試し撮り」のとき、変更部61(図3参照)が値を変化させるパラメータはシャッタ速度である。すなわち、シャッタ速度のブラケット撮影が行われる。各名称に対応して設定方法と、撮影枚数と、動画像を生成する際の各画像の切替時間と切替順番が決定する。
例えば、撮影シーン名称が「被写体像静止」のとき、設定方法には「1/1000秒〜1秒」が記載され、撮影枚数は5枚である。動画像を生成する際の各画像の切替時間は0.15秒、切替順番は高速→低速→高速の順である。
マニュアル設定された撮影シーン名称が「絞り」のとき、変更部61が値を変化させるパラメータは絞りである。すなわち、絞りのブラケット撮影が行われる。
設定方法には、「レンズのF値A1と最小絞り値A2との比に応じて設定」と記載されている。この設定方法により、変更部61(図3参照)は、ブラケット撮影時におけるパラメータごとの条件や撮影枚数を設定する。以降は前記する図4で記載したオート設定時の絞りのブラケット撮影の動作と同様である。
マニュアル設定された撮影シーン名称が「太陽光と昼白色照明」、「太陽光と電球色照明」のとき、変更部61が値を変化させるパラメータはホワイトバランスである。すなわち、ホワイトバランスのブラケット撮影が行われる。
例えば、撮影シーン名称が「太陽光と昼白色照明」のとき、設定方法には「5500K→6500K」が記載されている。この設定方法により、変更部61(図3参照)は、色温度を5500Kから6500Kまで変化させる。撮影枚数は、色温度の差に応じた3枚である。動画像を生成する際の各画像の切替時間は0.3秒、切替順番は低色温度→高色温度の順である。
ユーザがシャッタボタン34を全押しすると(ステップS10)、画像生成処理が開始する。
最初、特定部66(図3参照)は、撮影シーンがマニュアル設定されているか否かを判定する(ステップS11)。特定部66は、撮影シーンがマニュアル設定されているならば(ステップS11→Yes)、マニュアル設定されている撮影シーンを特定し、ステップS13の処理に進む。撮影シーンがマニュアル設定されていないならば(ステップS11→No)、特定部66は、直前のライブビュー画像表示における撮像画像から被写体像の移動状況、被写体数、各被写体のフォーカス距離などを取得し、「撮影シーン」を自動認識(特定)する(ステップS12)。
図7(a)は、「最速シャッタ速度」1/250秒、「撮影枚数」5枚の設定によるシャッタ速度のブラケット撮影時の画像を示している(図4参照)。デジタルカメラ1(図1参照)は、「撮影枚数」5枚の設定に応じて、画像71a〜71eの順にブラケット撮影を実行する。画像71aは1/250秒のシャッタ速度、画像71bは1/80秒のシャッタ速度、画像71cは1/30秒のシャッタ速度、画像71dは1/12秒のシャッタ速度、画像71eは1/4秒のシャッタ速度で、それぞれ撮影されている。
動画像81は、「切替時間」0.2秒、「切替順番」高速→低速の設定に応じて、画像71aから画像71eまでの順でループ再生するように構成される。この動画像81の形式は、アニメーションGIFであるが、モーションJPEGなどの任意の動画形式であってもよい。画像71d,71eのシャッタ速度は、通常の動画のシャッタ速度よりも遅い。このようにデジタルカメラ1は、高い自由度でブラケット撮影を行った動画像を生成することができる。
動画像82は、「切替時間」0.15秒、「切替順番」高速→低速→高速の設定に応じて、画像72a→画像72g→画像72aの順で、繰り返し回数が無限となるように構成される。画像72gから画像72aまでの再生時は、撮影時とは逆順であり、撮影順番とは異なる。このようにデジタルカメラ1は、高い自由度でブラケット撮影を行った動画像を生成することができる。
本発明では、撮影シーンに応じて、シャッタ速度と撮影枚数を自動設定して、ブラケット撮影を行うシャッタ速度ブラケット撮影機能を実現している。例えばライブビュー画像表示中に、被写体像の移動速度を測定し、シャッタ速度と撮影枚数を自動で設定してシャッタ速度ブラケットを行い、撮影した複数の静止画像から動画像を生成する。この動画像により、ブラケット撮影した複数の画像のうちベストショットを短時間で選択可能となる。
動画撮影中にシャッタ速度を変更することができたとしても、撮影時にフレームレートを超えるシャッタ速度への変更はできない。これに対して本発明では、任意のシャッタ速度で撮影した静止画像から動画像を生成することができ、高い自由度でブラケット撮影を行った動画像を生成することが可能となる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の(a)〜(j)のようなものがある。
(a) シャッタ速度の自動測定は行わず、メニューからユーザが選択してもよい。
(b) 動画像における各画像の切替順番は、ユーザにより選択可能としてもよい。
(c) 動画像の繰り返し回数は、1回のみ、指定回数等、ユーザにより選択可能としてもよい。
(d) 1回のブラケット撮影にて、切替順番が異なる複数の動画像を生成してもよい。
(e) ブラケット撮影の撮影順番や、その逆順に限られず、任意の切替順番の動画像を生成してもよい。例えば、複数の注目被写体を撮影したときには、その撮影順番とは異なる順番で時間的に連続して切り替わる動画像を生成してもよい。
(f) 各静止画を切り替える際に公知のモーフィング技術を適用して切替を滑らかにしてもよい。この場合、切替時間を長めに設定するとよい。
(g) ホワイトバランスの選択は、太陽光と昼白色照明と電球色照明に限定されず、温白色照明(3500K)、白色照明(4200K)、昼白色照明(5000K)が選択可能であってもよい。
(h) レンズは、光学ズームレンズに限定されず、固定焦点レンズであってもよい。
(i) 撮影シーンの自動認識のタイミングは、シャッタ全押し後に限られない。ライブビュー中に撮影シーンを自動認識してもよい。
(j) 画像生成部63が動画像を生成するための複数の静止画像は、動画像の生成直前に撮影部62により撮影される画像に限らず、過去に撮影部62により撮影され図示しない記憶部に記憶されている静止画像や、他の装置により撮影された画像を取得するようにしてもよい。
〔付記〕
<請求項1>
撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得される複数の静止画像が時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像生成装置。
<請求項2>
撮影に係るパラメータの値を変化させる変更手段を、更に備え、
前記取得手段は、前記変更手段により変更される異なるパラメータの値で撮像手段により撮像される撮像画像を撮影することで、複数の静止画像を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。
<請求項3>
撮影に係るパラメータは、シャッタ速度であって、
前記取得手段は、前記変更手段により変更される異なるシャッタ速度で撮影を行い、複数の静止画像を取得する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。
<請求項4>
前記画像生成手段は、前記取得手段が静止画像を取得するために撮影したシャッタ速度の値より短い時間で静止画像が切り替わるように動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像生成装置。
<請求項5>
前記変更手段は、撮影シーンに応じて異なるように、シャッタ速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像生成装置。
<請求項6>
前記変更手段は、撮影シーンに応じて異なるように、シャッタ速度の値、又は変化させる回数を変化させる、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像生成装置。
<請求項7>
撮影対象は移動する被写体像であって、
前記移動する被写体像の移動速度を測定する測定手段を更に備え、
前記変更手段は、前記測定手段により測定される移動速度に応じて異なるように、シャッタ速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像生成装置。
<請求項8>
前記変更手段は、前記測定手段により測定される移動速度に応じて異なるように、シャッタ速度の値、又は変化させる回数を変化させる、
ことを特徴とする請求項7に記載の画像生成装置。
<請求項9>
前記変更手段は、撮影シーンに応じて異なるように、パラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。
<請求項10>
撮影シーンに応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する特定手段を更に備え、
前記変更手段は、前記特定手段により特定される種類のパラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。
<請求項11>
撮像画像内に含まれる注目被写体を検出する検出手段を更に備え、
前記特定手段は、前記検出手段により検出される注目被写体の数に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像生成装置。
<請求項12>
撮像画像内に含まれる被写体像の移動状況を判別する判別手段を更に備え、
前記特定手段は、前記判別手段により判別される移動状況に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像生成装置。
<請求項13>
撮像画像内の複数の領域ごとのフォーカス距離を測定する距離測定手段を更に備え、
前記特定手段は、前記距離測定手段により測定される複数のフォーカス距離に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像生成装置。
<請求項14>
前記画像生成手段は、前記取得手段により取得される複数の静止画像の順番とは異なる順番で再生時に時間的に連続して切り替わる動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項13に記載の画像生成装置。
<請求項15>
前記画像生成手段は、撮影シーンに応じて、複数の静止画像が異なる順番で切り替わる動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。
<請求項16>
前記画像生成手段は、撮影シーンに応じて、複数の静止画像が異なる間隔で切り替わる動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。
<請求項17>
撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得処理と、
前記取得処理により取得される複数の静止画像が時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成処理と、
を含むことを特徴とする画像生成方法。
<請求項18>
撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得機能、
前記取得機能により取得される複数の静止画像が時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成機能、
をコンピュータである画像生成装置に実現させるための画像生成プログラム。
11 本体
2 光学ズームレンズ
21 ズームモータ
22 絞りモータ
23 レンズ情報
4 表示部
5 CPU
51 RAM
52 ROM
53 レンズ駆動部
54 撮像部
61 変更部 (変更手段)
62 撮影部 (取得手段)
63 画像生成部 (画像生成手段)
64 テーブル
65 移動速度測定部 (測定手段)
66 特定部 (特定手段)
67 被写体数検出部 (検出手段)
68 移動状況判別部 (判別手段)
69 フォーカス距離測定部 (距離測定手段)
71a〜71e,72a〜72g 画像
81,82 動画像
9 電源部
Claims (16)
- 撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得手段と、
撮影シーンに応じて、前記取得手段により取得される複数の静止画像が異なる間隔で時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像生成装置。 - 撮影に係るパラメータの値を変化させる変更手段を、更に備え、
前記取得手段は、前記変更手段により変更される異なるパラメータの値で撮像手段により撮像される撮像画像を撮影することで、複数の静止画像を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。 - 撮影に係るパラメータは、シャッタ速度であって、
前記取得手段は、前記変更手段により変更される異なるシャッタ速度で撮影を行い、複数の静止画像を取得する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。 - 前記変更手段は、前記撮影シーンに応じて異なるように、シャッタ速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。 - 前記変更手段は、前記撮影シーンに応じて異なるように、シャッタ速度の値、又は変化させる回数を変化させる、
ことを特徴とする請求項4に記載の画像生成装置。 - 撮影対象は移動する被写体像であって、
前記移動する被写体像の移動速度を測定する測定手段を更に備え、
前記変更手段は、前記測定手段により測定される移動速度に応じて異なるように、シャッタ速度を変化させる、
ことを特徴とする請求項3に記載の画像生成装置。 - 前記変更手段は、前記測定手段により測定される移動速度に応じて異なるように、シャッタ速度の値、又は変化させる回数を変化させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の画像生成装置。 - 前記変更手段は、前記撮影シーンに応じて異なるように、パラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。 - 前記撮影シーンに応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する特定手段を更に備え、
前記変更手段は、前記特定手段により特定される種類のパラメータを変化させる、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像生成装置。 - 撮像画像内に含まれる注目被写体を検出する検出手段を更に備え、
前記特定手段は、前記検出手段により検出される注目被写体の数に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像生成装置。 - 撮像画像内に含まれる被写体像の移動状況を判別する判別手段を更に備え、
前記特定手段は、前記判別手段により判別される移動状況に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像生成装置。 - 撮像画像内の複数の領域ごとのフォーカス距離を測定する距離測定手段を更に備え、
前記特定手段は、前記距離測定手段により測定される複数のフォーカス距離に応じて、前記変更手段が変化させる撮影に係るパラメータの種類を特定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の画像生成装置。 - 前記画像生成手段は、前記取得手段により取得される複数の静止画像の順番とは異なる順番で再生時に時間的に連続して切り替わる動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項12に記載の画像生成装置。 - 撮像画像内に含まれる注目被写体を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される注目被写体の数に応じて撮影に係るパラメータの種類を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定される種類のパラメータを変化させる変更手段と、
前記変更手段により変更される異なるパラメータの値で撮像手段により撮像される撮像画像を撮影することで、複数の静止画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得される複数の静止画像が時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像生成装置。 - 撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得処理と、
撮影シーンに応じて、前記取得処理により取得される複数の静止画像が異なる間隔で時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成処理と、
を含むことを特徴とする画像生成方法。 - 撮影に係るパラメータの値が異なる複数の静止画像を取得する取得機能、
撮影シーンに応じて、前記取得機能により取得される複数の静止画像が異なる間隔で時間的に連続して切り替わる動画像を生成する画像生成機能、
を画像生成装置が有するコンピュータに実現させるための画像生成プログラム。
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