JP6789760B2 - 撮像装置及びその制御方法、プログラム、並びに記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置の制御に関する。

近年、表示装置による映像の出力性能が向上し、表示装置で階調表現可能な画像のダイナミックレンジが拡大している。これにより、被写体を見たままの明るさで表示でき、臨場感の向上につながっている。このように表示装置の出力性能向上に伴い、広ダイナミックレンジ画像を表示するための表示装置の変換特性が、非特許文献１として規格化されている。

非特許文献２において、人間の視覚特性は輝度に応じて認識できるＪＮＤ（Ｊｕｓｔ Ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）が異なることが科学的に検証されている。非特許文献１はこれに基づき、画像信号の符号値と表示装置により表示される輝度値とを関連付けて規格化したものである。そのため、表示装置に入力される画像信号としては、この変換特性の逆関数に基づいて光電変換されることが期待される。

非特許文献１に示す規格においては、表示装置への画像出力時は画像の符号値と絶対輝度が関連付けられて表示される。そのため、撮影時には表示装置の出力輝度範囲と撮影時に階調表現可能な輝度範囲を意識しながら撮影する必要がある。

特開２００５−１９１９８５号公報

「ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４：２０１４」 Ｒｅｐｏｒｔ ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２２４６−１（０８／２０１２）／Ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｔａｔｅ ｏｆ ｕｌｔｒａ ｈｉｇｈ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ

上記特許文献１には、被写体の輝度情報をヒストグラムとして絶対輝度で表示する方法が開示されており、ユーザは被写体の絶対輝度情報を確認しながら露出などのカメラ設定を操ることができる。しかし、絶対輝度とカメラの露出設定を即座に関連付けて考えることには知識と経験が必要であり、一般のユーザにとっては困難である。階調表現可能な輝度を変更するためにカメラ設定をどう変更すればよいかをユーザは直感的に理解しにくいという課題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、撮影画像により階調表現可能な輝度範囲と撮像装置の設定を直感的に理解しながら撮像装置を操作できるようにすることである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮影により画像を生成する際の設定情報に基づいて、撮影される画像において階調表現可能な絶対輝度の範囲を示す輝度範囲を特定する特定手段と、前記特定手段により特定された輝度範囲の情報を、絶対輝度値を用いて提示する提示手段と、を有し、前記特定手段は、前記撮影により画像を生成する際の露出に関する情報に基づいて、前記撮影される画像において階調表現可能な最大絶対輝度値を特定し、前記特定手段はさらに、画像信号として階調表現可能な最大の符号値と、前記特定した最大絶対輝度値とに基づき、階調表現可能な最小絶対輝度値を特定する。

本発明によれば、撮影画像により階調表現可能な輝度範囲と撮像装置の設定を直感的に理解しながら撮像装置を操作することができる。

本実施形態のデジタルビデオカメラの構成を示すブロック図。 実施形態１のシステム制御部の内部構成を示すブロック図。 実施形態１の処理を示すフローチャート。 実施形態１の光電変換特性を例示する図。 実施形態１の表示例を示す図。 実施形態２のシステム制御部の内部構成を示すブロック図。 実施形態２の処理を示すフローチャート。 実施形態２の操作例を示す図。

以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。

＜装置構成＞まず、図１を参照して、本実施形態のデジタルビデオカメラ１００の構成および機能について説明する。

図１において、撮像レンズ１０３はズームレンズ、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、入射光量を調整するために使用される。ＮＤフィルタ１０４は絞り１０１とは別に入射光量を調整（減光）するために使用される。撮像部１２２は、被写体の光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成される撮像素子である。また、撮像部１２２には電子シャッターによる蓄積の制御や、アナログゲイン、読み出し速度の変更などの機能も備える。Ａ／Ｄ変換器１２３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１２３は、撮像部１２２から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するために用いられる。バリア１０２は、デジタルビデオカメラ（以下、カメラ）１００の、撮像レンズ１０３を含む撮像系を覆うことにより、撮像レンズ１０３、絞り１０１、撮像部１２２を含む撮像系の汚れや破損を防止する。

画像処理部１２４は、Ａ／Ｄ変換器１２３からのデータ、又は、メモリ制御部１１５からのデータに対して色変換処理、ガンマ補正、デジタルゲイン付加等の処理を行う。また、画像処理部１２４では、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、得られた演算結果に基づいてシステム制御部１５０が露出制御、測距制御、ホワイトバランス制御等を行う。これにより、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）処理等が行われる。画像処理部１２４の詳細は後述する。

Ａ／Ｄ変換器１２３からの出力データは、画像処理部１２４及びメモリ制御部１１５を介して、或いは、メモリ制御部１１５を介してメモリ１３２に直接書き込まれる。メモリ１３２は、撮像部１２２によって得られ、Ａ／Ｄ変換器１２３によりデジタルデータに変換された画像データや、表示部１２８に表示するための画像データを格納する。メモリ１３２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１３２は画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。Ｄ／Ａ変換器１１３は、メモリ１３２に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換して表示部１２８に供給する。こうして、メモリ１３２に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器１１３を介して表示部１２８により表示される。表示部１２８は、ＬＣＤ等の表示器上に、Ｄ／Ａ変換器１１３からのアナログ信号に応じた表示を行う。Ａ／Ｄ変換器１２３によって一度Ａ／Ｄ変換され、メモリ１３２に蓄積されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器１１３においてアナログ変換し、表示部１２８に逐次転送して表示することで、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）として機能し、ライブビュー画像の表示を行える。

不揮発性メモリ１５６は、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１５６には、システム制御部１５０の動作用の定数、プログラム等が記憶される。ここでいう、プログラムとは、本実施形態にて後述する各種フローチャートを実行するためのプログラムのことである。

システム制御部１５０は、カメラ１００全体を制御する。前述した不揮発性メモリ１５６に記録されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。１５２はシステムメモリであり、ＲＡＭが用いられる。システムメモリ１５２には、システム制御部１５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ１５６から読み出したプログラム等を展開する。また、システム制御部１５０はメモリ１３２、Ｄ／Ａ変換器１１３、表示部１２８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１５３は各種制御に用いる時間や、内蔵された時計の時間を計測する計時部である。

モード切替スイッチ１６０、録画スイッチ１６１、操作部１７０はシステム制御部１５０に各種の動作指示を入力するための操作手段である。

モード切替スイッチ１６０は、システム制御部１５０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。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、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、カスタムモード等がある。モード切替スイッチ１６０で、動画記録モードに含まれるこれらのモードのいずれかに直接切り替えられる。あるいは、モード切替スイッチ１６０で動画記録モードに一旦切り替えた後に、動画記録モードに含まれるこれらのモードのいずれかに、他の操作部材を用いて切り替えるようにしてもよい。録画スイッチ１６１は撮影待機状態と撮影状態を切り替える。システム制御部１５０は、録画スイッチ１６１により、撮像部１２２からの信号読み出しから記録媒体１９０への録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１７０の各操作部材は、表示部１２８に表示される種々の機能アイコンを選択操作することなどにより、場面ごとに適宜機能が割り当てられ、各種機能ボタンとして作用する。機能ボタンとしては、例えば終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押されると各種の設定可能なメニュー画面が表示部１２８に表示される。ユーザは、表示部１２８に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンや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１８０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１８０は、その検出結果及びシステム制御部１５０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１９０を含む各部へ供給する。

電源部１３０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、リチウムイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる。Ｉ／Ｆ１１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体１９０、または外部機器とのインターフェースである。図１では記録媒体１９０との接続状態を示している。記録媒体１９０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。

＜システム制御部の内部構成＞次に、図２を参照して、本実施形態のシステム制御部１５０の内部構成について説明する。

図２はシステム制御部１５０の周辺部と内部構成を示している。露出設定取得部２０１は、絞り、シャッター速度、ＩＳＯ感度、ＮＤ情報（ＮＤフィルタ１０４の濃度などに関する情報）などの少なくともいずれかを含む露出情報を取得し、輝度範囲算出部２０３に送る。ＩＳＯ感度については、撮像部１２２の感度設定とＡ／Ｄ変換器１２３における感度倍率、さらに画像処理部１２４における感度増幅率を別々に取得する。画質設定取得部２０２では、画像処理部１２４において実施される画像処理に関する階調変換特性やノイズリダクション設定やノイズ付加設定などの少なくともいずれかを含む画質設定情報を取得し、輝度範囲算出部２０３に送る。輝度範囲算出部２０３では露出設定取得部２０１及び画質設定取得部２０２からの各情報に基づき、撮影された画像により階調表現可能な被写体の輝度範囲を算出する。輝度範囲の算出方法については後述する。輝度範囲算出部２０３で算出した輝度範囲に応じて、表示内容決定部２０４は、ユーザに表示する表示内容を決定する。決定された表示内容については、文字情報としてそのまま表示部全体に表示してもよいし、表示部の一部として表示データを生成し画像処理部１２４に伝達して撮影画像に重畳して表示するための画像を生成してもよい。表示方法については特に制限はないものとする。

＜表示データ生成処理＞次に、図３を参照して、本実施形態の表示データ生成処理について説明する。

なお、図３の処理は、不揮発性メモリ１５６に記録されたプログラムを、システムメモリ１５２に読み出してシステム制御部１５０が実行することにより実現する。後述する図７でも同様である。

Ｓ３０１では、システム制御部１５０は、露出設定取得部２０１により露出情報を取得し、また、画質設定取得部２０２により画質設定情報を取得する。

Ｓ３０２では、システム制御部１５０は、輝度範囲算出部２０３により、Ｓ３０１で取得した情報を用いて画像信号における符号値が表現できる絶対輝度値を最大輝度値として算出する。本例では、絶対輝度値の単位として「ｃｄ／ｍ²」を用いるが、「ｎｉｔ」、「ｌｕｘ」など他の数値単位であっても構わない。

階調変換前の画像信号の符号値と被写界の絶対輝度値を関連付ける方法について具体的な数値を挙げて説明する。なお、階調変換前の画像はＲＡＷ画像を想定して被写体輝度を線形に光電変換する特性であるとして進めるが、線形変換以外においても変換特性を考慮した輝度値を算出することにより本実施形態は適用可能である。ＡＰＥＸ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）表現における基準信号のＢｖ値である基準Ｂｖ値の求め方は、

基準Ｂｖ値＝２^(Av+Tv-Sv)×（０．３２×ｋ）[ｃｄ／ｍ²]・・・（式１）
ここで、式１において、Ａｖは絞り値、Ｔｖはシャッター速度、Ｓｖは撮影感度をＡＰＥＸ単位に換算した露出（露出制御値）である。また、ｋは校正係数であって、入力１８％グレーとなるように、ＡＰＥＸ単位で表わされた輝度値を絶対輝度の単位であるｃｄ／ｍ²（またはｎｉｔ）に換算する際に用いられる。本実施形態ではｋ＝１２．５としている。なお、ＡＰＥＸ単位で表わされた輝度値Ｚを絶対輝度値Ｘに換算するには、ｌｏｇ₂（Ｘ／０．３２×ｋ）＝Ｚという関係式に基づき、Ｘ＝２^Z×（０．３２×ｋ）により求めることができる。例えば、Ａｖ＝Ｆ４．０、Ｔｖ＝１／１２８、Ｓｖ＝ＩＳＯ感度２００である場合、式１から基準Ｂｖ値が算出される。

基準Ｂｖ値＝２^{(4(Av)+7(Tv)-6(Sv))}×（０．３２×１２．５）
＝１２８[ｃｄ／ｍ²]
このとき、カメラ１００のダイナミックレンジを１２００％、基準輝度値の輝度値の上限値に対する割合を２０％、データのｂｉｔ数を１４とすると、
基準信号のコード
＝（２^bit数）×（基準輝度値[％]／ダイナミックレンジ[％]）・・（式２）

基準信号のコードを求める式２に数値を代入して、
基準信号のコード＝（２¹⁴）×（２０／１２００）
＝２７３
基準信号のコードは２７３と求められる。

基準信号の符号値が２７３、基準Ｂｖ値が１２８ｃｄ／ｍ²であるから、画像信号の符号値が光量に対して線形に光電変換されていることを想定すると、最大符号値１６３８３のＢｖ値は７６８１ｃｄ／ｍ²となる。７６８１ｃｄ／ｍ²を含むそれ以上の光量は最大符号値１６３８３として表現されて区別できないため、画像信号として階調を区別可能な符号値の最大値は１６３８２であり、これに相当する輝度値は７６８０ｃｄ／ｍ²となる。ただし、ここでは厳密な定義に基づいた算出を行っているが、最大符号値１６３８３に相当する７６８１ｃｄ／ｍ²として用いても問題はない。このようにしてＳ３０２において最大輝度値が算出される。

Ｓ３０３では、システム制御部１５０は、輝度範囲算出部２０３によりノイズレベルに基づき最低輝度値を算出する。

上記のように１６３８４符号数で７６８１ｃｄ／ｍ²を表現しているので、１符号値は０．４７ｃｄ／ｍ²である。そのため、入射光量０の完全遮光と区別して階調表現できる最小の輝度値は０．４７ｃｄ／ｍ²となる。一方、撮像画像にはノイズ成分が含まれるため、符号値としては表現可能でもノイズに埋もれてしまい階調として区別可能とは限らない。つまり、被写体の輝度として表現するには、ノイズレベルと区別して視覚的に認識可能な符号値が好ましい。ノイズレベルと視認可能な信号の関係については様々な指針が提唱されているが、ここでは特定の指針に縛られる必要はない。

本実施形態では指針の１つであるノイズレベルの表現方法の１つとして、分布の１σ内の平均レベルを表現するＲＭＳ値を用いて、ＲＭＳ値を超える最小の符号値を視認可能な最低輝度として算出する。ＲＭＳ値を含むノイズレベルの算出方法については様々な方法があり、カメラ内の感度設定やノイズリダクション設定によっても変更可能である。本実施形態では一例として、カメラ本体の露出設定とノイズリダクション設定、ノイズ付加設定は、階調変換特性などにより予め用意されたテーブルからＲＭＳ値を算出するが、算出方法についてはあくまで一例を示すものであり、これに限定されるものではない。図４にＲＭＳ＝２．８のノイズを持つ光電変換特性の例を示す。この場合、２．８を超える最小の符号値として、符号値３が視認可能な最小の符号値となり、符号値３に対応する１．４１ｃｄ／ｍ²が最低輝度として算出される。

上記Ｓ３０１〜Ｓ３０３では、カメラの露出設定や画質設定に応じて、撮影画像における階調表現可能な被写体の輝度範囲を算出する方法を説明し、階調変換特性を考慮していないが、実際には階調変換により符号値が階調表現できなくなる場合がある。例えば１４ｂｉｔの画像信号を１０ｂｉｔに変換する階調変換特性において変換特性の傾きが１を下回る部分の入力信号においては、入力信号として階調が表現できても階調変換後の符号値としては区別できない場合がある。そのような場合は、変換後の符号値として区別されうる符号値の入力輝度を最低輝度値・最大輝度値として算出する必要がある。

Ｓ３０４では、システム制御部１５０は、表示内容決定部２０４により決定された表示内容に基づいて表示データを生成する。表示内容としては、図５（ａ）に示すように、撮影画像に重畳して最大輝度と最低輝度を含む輝度範囲を表示する形態が考えられる。また、表示装置で表現可能な輝度範囲の規格と比較し、規格を満たさない輝度範囲である場合は、図５（ｂ）に示すように輝度範囲を点滅させてユーザに警告を促すような形態としてもよい。また、同様に、表示装置の規格との比較結果に応じて文字の色を変えたり、輝度範囲を表示せず警告アイコンを表示させたり、または規格に関するアイコンを点滅させて警告を促したりしてもよい。輝度範囲に応じて表示内容が決定されるならば、表示内容に関しては特に制限はない。

Ｓ３０５では、システム制御部１５０は、Ｓ３０４で生成された表示データから表示用の画像データを生成する。例えば、システム制御部１５０は、撮影画像上に表示データを重畳した画像データを生成し、表示装置に出力する。なお、表示データを撮影画像に重畳せずに表示する場合はＳ３０５の処理は不要である。

本実施形態によれば、階調変換前の画像の光電変換特性としては０〜７６８０ｃｄ／ｍ²までの階調を表現可能である。なお、本実施形態では階調変換前の画像は被写体輝度を線形に表現する特性であると仮定したが、光量に対して非線形な光電変換特性についても、最大符号値と最小符号値に相当する輝度値を算出し、同様の演算を行うことで輝度範囲を得ることができる。

上述した処理により生成された画像データを表示装置などに出力し表示することで、階調表現可能な輝度範囲をユーザに提示することができ、ユーザは輝度範囲と関連付けてカメラを直感的に操作することが可能になる。

［実施形態２］次に、実施形態２について説明する。

本実施形態のカメラの構成は、実施形態１の図１と同様である。

図６を参照して、本実施形態のシステム制御部の内部構成について説明する。

図６において、システム制御部１５０は、操作部１７０を介してユーザから入力された操作信号を受け、最大輝度取得部６０１および最低輝度取得部６０２に通知し、最大輝度および最低輝度に変換する。露出制御部６０３では、最大輝度取得部６０１で取得した最大輝度に基づき露出制御を行う。画質制御部６０４では、露出制御部６０３による露出制御結果と最低輝度取得部６０２で取得した最低輝度を用いて、ノイズリダクション制御、ノイズ付加制御、階調制御などの画質制御を行う。

次に、図７を参照して、本実施形態の表示データ生成処理について説明する。

Ｓ７０１では、システム制御部１５０は、操作部１７０によりユーザ操作を受け付ける。図８はユーザがカメラの設定画面を操作している様子を例示している。図８（ａ）の設定画面では、最大輝度と最低輝度が個別のスライダー操作として入力可能となっている。撮影画像を表示する表示装置の輝度範囲に関しては、業界団体や国際規格化団体により複数の規格が存在する。ユーザは撮影画像を表示する表示装置の規格を考慮し、機器の規格を満たす輝度範囲として最大輝度と最低輝度を個別に設定したいと考えられる。このような要求に応えるため、図８（ａ）の設定画面では、最大輝度と最低輝度が個別で設定可能となってしている。一方、図８（ｂ）では、最大輝度と最低輝度を個別に設定可能とし、最大輝度と最低輝度の組み合わせを１組として複数の組み合わせがプリセットされ、ユーザが所望のプリセットを選択可な設定画面を例示している。本例では表示装置の規格を考慮し、頻度の高い表示装置の輝度範囲をプリセットで用意し、用途に応じてユーザが選択する。また、プリセットの最大輝度と最低輝度はユーザにより予め編集可能とし、露出設定や画質設定の初期値を選択させ、その後、図８（ａ）に示すような操作入力により微調整を行ってもよい。

本実施形態では、図８の操作入力例を示したが、これらに限定されるものではなく、最大輝度と最低輝度をセットで同時に設定可能にしてもよい。

Ｓ７０２では、システム制御部１５０は、Ｓ７０１で入力された最大輝度と最低輝度から最大輝度値を取得する。図８（ａ）の例では、最大輝度値は７０００ｃｄ／ｍ²となる。

Ｓ７０３では、システム制御部１５０は、Ｓ７０２で取得した最大輝度に基づき露出制御を行う。最大輝度に基づく露出制御に関しては、実施形態１において露出設定から最大輝度を算出する制御を説明したが、これと反対の処理を行う。具体的には、入力された最大輝度値が７０００ｃｄ／ｍ²であったならば、最大符号値１６３８２が７０００ｃｄ／ｍ²となる。

この場合、
基準Ｂｖ値＝１２８×（７０００／７６８０）
＝１１７ｃｄ／ｍ²
上記のように算出された基準Ｂｖ値を露出要素に割り振ると、絞りがＦ４．０、シャッターが１／１１７、感度がＩＳＯ２００、ＮＤフィルタなし、となる。基準Ｂｖ値から露出要素に振り分ける方法は様々な方法があり、上記の組み合わせに限られない。組み合わせについても、特定の露出要素優先（Ａｖ優先、Ｔｖ優先、Ｓｖ優先など）の組み合わせでもよいし、画質効果を期待した特殊な組み合わせ方法でもよい。算出された制御値に露出要素を制御する。

Ｓ７０４では、システム制御部１５０は、Ｓ７０１で入力された最大輝度と最低輝度から最低輝度値を取得する。図８（ａ）の例では、最低輝度値は１．０ｃｄ／ｍ²となる。

Ｓ７０５では、システム制御部１５０は、露出制御部６０３による露出制御結果と最低輝度取得部６０２で取得した最低輝度を用いて、ノイズレベルの制御を行う。前述の露出制御により、階調表現可能な最大符号値１６３８２が７０００ｃｄ／ｍ²に対応するため、１符号値あたり
１符号値＝７０００÷１６３８２
＝０．４２８ｃｄ／ｍ²
となる。そのため、最低符号値１が表す輝度は０．４２８ｃｄ／ｍ²となる。一方、画像信号にはノイズ成分が含まれるため、信号としては表現できてもノイズに埋もれてしまい、撮影画像としては階調表現できない場合がある。これについては実施形態１と同様で、ノイズレベルをＲＭＳ値、視認性についてはノイズレベルを超える最小の信号を視認可能な符号として紹介するが、ノイズと視認性の指針に関しては様々な手法が提案されており、この例に限定されるものではない。ノイズレベルの算出方法についても、本実施形態では露出設定と画質設定に基づいて予め用意したテーブルを用いて算出するが、算出方法について何ら制限するものではない。例えばＲＭＳ値＝２．８の場合、２．８を超える最小の符号値として視認可能な符号値は３となり、符号値３に相当する被写体輝度は１．２８ｃｄ／ｍ²と算出される。これはユーザが最低輝度１．０ｃｄ／ｍ²を入力したにもかかわらず、１．２８ｃｄ／ｍ²からしか階調表現できないことになる。そこで、ユーザの期待する１．０ｃｄ／ｍ²を表現できるように、ノイズリダクション設定を強くする、あるいはノイズ付加制御を弱めるなど、ＲＭＳ値が２．０以下に抑えるように設定を変更する。これにより、ノイズレベルを超える最小の符号値が２となり、ノイズ成分と区別して視認可能な輝度が０．８５５ｃｄ／ｍ²となり、ユーザの期待する１．０ｃｄ／ｍ²を階調表現可能となる。

上述した処理によれば、ユーザ操作により入力された最大輝度値および最低輝度値に応じてカメラの露出及び画質を制御することで、ユーザは、撮影画像により階調表現可能な被写体の輝度範囲と関連付けてカメラを直感的に操作することが可能になる。

なお、本例では階調変換特性を考慮していないが、実際には階調変換により符号値が階調表現できなくなる場合がある。例えば１４ｂｉｔの画像信号を１０ｂｉｔに変換する階調変換特性において変換特性の傾きが１を下回る部分の入力信号においては、入力信号として階調が表現できても階調変換後の符号値としては区別できない場合がある。そのような場合は、変換後の符号値として区別されうる符号値の入力輝度がユーザの期待する最低輝度値、最大輝度値となるように露出及び画質を制御する必要がある。

［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。

１００…デジタルビデオカメラ、１２４…画像処理部、１５０…システム制御部、２０１…露出設定取得部、２０２…画質設定取得部、２０３…輝度範囲算出部、２０４…表示内容決定部

Claims (7)

1. 撮影により画像を生成する際の設定情報に基づいて、撮影される画像において階調表現可能な絶対輝度の範囲を示す輝度範囲を特定する特定手段と、
   前記特定手段により特定された輝度範囲の情報を、絶対輝度値を用いて提示する提示手段と、を有し、
   前記特定手段は、前記撮影により画像を生成する際の露出に関する情報に基づいて、前記撮影される画像において階調表現可能な最大絶対輝度値を特定し、
   前記特定手段はさらに、画像信号として階調表現可能な最大の符号値と、前記特定した最大絶対輝度値とに基づき、階調表現可能な最小絶対輝度値を特定することを特徴とする撮像装置。
2. 前記提示手段は、前記輝度範囲の情報を、撮影された画像に重畳して表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記最小絶対輝度値は、ノイズレベルを超える最小の符号値に基づいて算出されることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記ノイズレベルは、撮像装置の露出設定、ノイズリダクション設定、階調変換特性、画像信号へのノイズ付加設定の少なくともいずれかに応じて変更可能であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記絶対輝度の単位は、ｃｄ／ｍ^２、ｎｉｔ、ｌｕｘのいずれかであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 撮像装置が実行する制御方法であって、
   撮影により画像を生成する際の設定情報に基づいて、撮影される画像において階調表現可能な絶対輝度の範囲を示す輝度範囲を特定するステップと、
   前記特定された輝度範囲の情報を、絶対輝度値を用いて提示するステップと、を有し、
   前記特定するステップでは、前記撮影により画像を生成する際の露出に関する情報に基づいて、前記撮影される画像において階調表現可能な最大絶対輝度値を特定し、
   前記特定するステップではさらに、画像信号として階調表現可能な最大の符号値と、前記特定した最大絶対輝度値とに基づき、階調表現可能な最小絶対輝度値を特定することを特徴とする制御方法。
7. コンピュータを、請求項１から５のいずれか１項に記載された撮像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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