JPH02170782A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、電子カメラ、ＶＴＲ用カメラ等の撮像装置に
関するものであり、更に詳しくはガンマ補正曲線の選択
状況を表示し得るようした撮像装置に関する。

［従来の技術］ 近年、撮像装置を含む映像機器の普及が進み、一般大衆
が電子カメラやＶＴＲ用カメラを用いて撮影を行うよう
になってきた。

しかし、一般のユーザーは特別の撮影技術を有していな
いのが普通であり、撮影条件も千差万別である。

このような背景を考慮すれば、撮像装置について、一般
ユーザーが常に良好な撮影を行い得るような工夫を施し
ておくことが望ましい。

例えば、主被写体である人物を撮影する場合、その背景
に太陽があると、逆光により人物が暗く撮影されてしま
う。

一方、ステージ上でスポットライトを浴びている人物等
、主被写体に強いライトが当たっている状況では、当業
者間でいうハイライトと呼ばれる現象が発生し、主被写
体の背面が暗くなった状態で撮影されてしまう。　そこ
で、従来は撮像装置に露出補正回路を設け、前記のよう
な異常光のもとであっても主要被写体に合せて露出補正
、即ち逆光時にはプラス側に、ハイライト時にはマイナ
ス側に露出補正し、適正露出値にて撮影を行い得るよう
にしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の撮像装置は、露出補正回路を備えてはい
るものの、露出補正量が固定されていた。

このため、輝度差の大きいシーン、言い換えれば主被写
体の明るさと背景の明るさとの差が大きい場合、更に主
被写体が輝度分布内で偏っている場合、例えば暗部もし
くは明るい部分に主被写体が在る場合において、露出補
正により主被写体を適正露出値に設定すると、画面全体
が明るくなるため明るい部分が全体に白くなる現象、い
わゆるとんだ状態になる一方で、暗部全体が暗くなる現
象、いわゆるつぶれた状態になってしまう。

また、撮像装置において前記撮影状況を自動判別してガ
ンマ補正量を変更することができないので、折角のシャ
ッターチャンスに前記のような撮影ミスを犯してしまう
ことがあった。

そこで本発明者は、ガンマ補正の自動選択を検討し、自
動選択化を可能にした。

しかし、撮影状況は一様ではなく、撮影画像に対する個
人の感覚差もあるから、常に自動選択が最適とは限らな
い。

更に、必ずしも適正露出にせず、わざと露出値をずらし
て変わった印象の撮影を行いたい場合があるが、適正露
出を行うためのガンマ補正量が固定されていたり、全く
自動選択であると、このような多様な撮影を行うことが
できない。

換言すれば、単にガンマ補正曲線の自動選択を行うのみ
では、撮影者の好みや撮影対象に合わせた多様な撮影を
行いにくい。

又、ガンマ補正曲線を自動的、又は手動により任意に選
択し得るように構成すると、ガンマ補正曲線が多種の場
合、撮影者が現在のガンマ補正曲線を誤認混同する恐れ
がある。

従って、前記構成の撮像装置については、ガンマ補正の
選択を行い得ると共に、選択状況を表示する等の使い勝
手の向上が望まれる。

本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、その
目的は撮影状況を撮影者が判別して所望のガンマ補正を
行うと共に、ガンマ補正の状況を表示することにより、
撮像装置の使い勝手を良好になすことにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために本発明は、ガンマ補正
回路に複数のガンマ補正曲線を選択可能に設け、かつ所
望のガンマ補正曲線を自動的、又は手動にて任意に選択
するガンマ補正切り換え回路を設けると共に、前記ガン
マ補正回路によるガンマ補正曲線の選択状況を表示する
ように構成したものである。

［作用コ このような構成を有する本発明にあっては、撮影状況を
判別してガンマ補正曲線の自動的選択と、手動による選
択との切り換えを行ない、更に手動選択時には撮影状況
、画像表現等を勘案して所望のガンマ補正曲線を任意に
選択することができる上に、ガンマ補正曲線の選択状況
を表示することができる。

従って、撮影者は撮影中にガンマ補正曲線を確認しなが
ら多様な撮影を行うことができるようになり、撮像装置
の多機能化と付加価値の向上とを図ることができる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

尚、第１図は本発明を適用した電子スチルカメラの一例
を示す回路図であり、第２図は被写体の撮影状況を示す
説明図、第３図は被写体の多分割化を示す説明図、第４
図はガンマ補正曲線および再生時のガンマ補正特性図で
ある。

本実施例の特徴は、ガンマ補正曲線の選択可能なガンマ
補正回路及びガンマ補正切り換え回路を設けたことにあ
るが、説明の便宜のため撮像装置全体の構成及び作用に
ついて先ず説明し、次いでガンマ補正の選択作用につい
て説明する。

第１図に示した撮像用光学系１について説明すると、オ
ートフォーカス用レンズ２、絞り機構３、集光レンズ４
、ハーフミラ−５、光学ローバスフイルタロからなり、
該光学系１は固体撮像素子等のイメージセンサ−７上に
被写体像を光学的に結像する。

尚、イメージセンサ−７の前面、即ち被写体像の結像面
には、光学的色フィルタ（図示せず）が設けられている
。

又、測光用光学系１１はレンズ１２．１３、更にハーフ
ミラ−１４からなり、撮影中の画像をファインダーＦか
ら目視してモニターするとともに、受光素子１５上に測
光データとなる被写体像を結像する。

次ぎに信号処理系について説明すると、イメージセンサ
−７は光電変換作用により被写体像の輝度及び色彩に対
応したカラー映像信号Ｖａを発生する。該映像信号Ｖａ
は微小な電圧レベルであり、プリアンプ２１によって所
望電圧レベルに増幅される。

色分離回路２２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色
信号を得るものである。色信号ＲＳＧ、Ｂはガンマ補正
回路２３に供給されてガンマ補正されるのであるが、こ
のガンマ補正動作については、後に第２図以下の各図を
参照して詳述する。

マ）　ＩＪクス回路２４は、ガンマ補正された色信号Ｒ
，Ｇ、Ｂに基づいて所定の信号処理を行い、輝度信号Ｙ
１色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを得る。

又、カラーエンコーダ２５は、綜合カラー映像信号（Ｎ
ＴＳＣ方式のカラー映像信号）、更にＹ＋５ＳＲ−Ｙ、
Ｂ−Ｙ等の各種信号を得るものであり、これらは図示を
省略したデイスプレィ装置、或は記録回路等に供給され
、所望の目的に供される。

次ぎに、測光系について説明すると、ハーフミラ−５に
よって反射した被写体像はレンズ１２を介してハーフミ
ラ−１４に映し出され、この被写体像はファインダーＦ
からレンズ１３を介してモニター映像として目視するこ
とができる。

また、ハーフミラ−１４を透過した被写体像の輝度は、
受光素子１５によって検出される。この受光素子１５は
、光電変換素子、例えばシリコンフォトセルの如き光電
変換効率の優れた素子によって構成されている。

そして、本実施例では被写体像の輝度に対応した測光信
号を得るだけでなく、被写体像を多分割化して光電変換
するように構成されている。

即ち、１フレームの被写体を複数エリアに分割し、分割
した各エリアの輝度に対応した測光信号を個別に得るよ
うに構成されている。

ここで、異常光の被写体例を第２図について説明すると
、主被写体である人物Ａの背面に太陽Ｂが位置している
ので、人物Ａの顔はもとより人物全体が陰になって暗く
なり、典型的な逆光状態となっている。

一方、受光素子１５について、第３図に示すように例え
ば４分割したエリアＰｉＳＰ２、Ｐ３、Ｐ４を構成して
おくと、第２図に示した被写体を撮影する場合、点線で
示したようにエリアＰ１に主被写体である人物Ａが位置
し、明るい背景部分がエリアＰ２、Ｐ３、Ｐ４に位置す
るようになるっこのような逆光状態、換言すれば異常光
の条件下では、主被写体である人物Ａの位置に相当する
エリアＰｌは低輝度であり、その外周囲に分割形成され
たエリアＰ２〜Ｐ４は高輝度になる。

従って、受光素子１５の各エリアＰｉ−Ｐ４から、各エ
リアの輝度の差に対応したレベル差の測光信号ｖｂが得
られることになる。このようにして得られた測光信号ｖ
ｂは、ＡＥ測光部１６に供給されるのであるが、ＡＥ測
光部１６は下記のような注目すべき作用を行うものであ
る。

ここで説明の便宜のため、各エリアＰ１〜Ｐ４から得ら
れる測光信号ｖｂをそれぞれＰｂｌ、Ｐｂ２　、Ｐｂ３
　、Ｐｂ４　とする。

そして、例えばＰｂ４／Ｐｂｌの演算値から逆光、及び
ハイライトを判別するための基準値ｋを求める。該基準
値ｋを設定する演算は、各エリアの測光信号Ｐｂｌ〜ｐ
ｂ４が人力されることにより自動的に行われる。

前記演算によりｋを求め、この演算に続いて例、ｔハＰ
ｂｌ　−Ｐｂ４＜　ｋ　（７）演算を行い、ｋがＩＥＶ
以上になったとき逆光と判別し、かつガンマ補正量を制
御する制御信号Ｖｃをカメラ制御回路３１に供給する。

尚、測光回路１６は前記以外に、多種の演算を行い得る
ように構成してよく、他の演算例については後述するも
のである。

一方、判別値ｋを演算した結果、ハイライトと判別され
た場合は、この演算に続いて例えばＰｂ１−Ｐｂ４＞ｋ
の演算を行い、ｋが２１１’Ｖ以上になったときハイラ
イトと判別し、かつガンマ補正量を制御する制御信号Ｖ
ｃをカメラ制御回路３１に供給する。

従って、前記制御信号Ｖｃは、前記一連の演算によって
逆光とハイライトを判別し、かつガンマ補正量を制御す
る情報を有するものになる。

カメラ制御回路３１はマイクロプロセッサにて構成され
、前記制御信号Ｖｃに対応してガンマ補正回路２３を制
御するのであるが、ガンマ補正回路１６には第４図に示
すような多数のガンマ補正曲線が形成されている。

即ち、通常のガンマ補正回路は、Ｃとして示したγ＝０
．４５のガンマ補正曲線によりガンマ補正を行うように
構成されている。

しかし、本実施例におけるガンマ補正回路１６はａＳｂ
、ｄ、ｅとして示すように多数のガンマ補正曲線が形成
°され、これらのガンマ補正曲線はカメラ制御部３１に
よって自動的に、かつ個別に選択されるように構成され
ている。

いま仮りに、ＡＥ測光部１６が前記演算により逆光と判
別し、かつ逆光の度合に対応した制御信号ＶＣをカメラ
制御部３１に供給したとする。

カメラ制御部３１は、制御信号ＶＣに基づいてガンマ補
正回路２３を駆動し、逆光の度合に対応してガンマ補正
曲線ｄ、ｅを選択する。この結果、ガンマ補正回路２３
からガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号が得られ、次
段のマトリクス回路２４に供給されることになる。

また仮りに、ＡＥ測光部１６が前記演算によりハイライ
トと判別し、かつハイライトの度合に対応した制御信号
Ｖｃをカメラ制御部３１に供給したとする。

カメラ制御部３１は、制御信号Ｖｃに基づいてガンマ補
正回路２３を駆動し、ハイライトの度合に対応してガン
マ補正曲線ａ、ｂを選択する。この結果、ガンマ補正回
路２３からガンマ補正されたＲＳＧ、Ｂの色信号が得ら
れ、次段のマトリクス回路２４に供給される。

上述のガンマ補正を行うことにより、逆光で暗くなって
いた部分の輝度が明るく補正されるようになり、第２図
を例にすれば人物Ａの輝度が高められて非常に見やすい
映像になる。また、第２図で例示した場合とは逆に、人
物Ａがハイライトである場合は、その部分の輝度が暗く
補正されることになる。

次ぎに、ガンマ補正切り換え回路４１について説明する
。

ガンマ補正切り換え回路４１は、ノブ４２の操作により
ガンマ補正曲線の自動選択、標準選択（ガンマ補正曲線
Ｃの選択）、更に手動によるガンマ補正曲線の任意な選
択を行い得るように構成されている。

ノブ４２の位置設定に合わせて前記各選択を行う制御信
号Ｖｅが発生し、該制御信号Ｖｅはカメラ制御部３１に
供給される。

即ち、ノブ４２がＡｕｔ○に設定された場合は、ガンマ
補正切り換え回路４１からカメラ制御部３１に対し前記
自動選択を行わせるための制御信号Ｖｅが供給される。

この結果、カメラ制御部３１及びガンマ補正回路２３は
、ＡＥ測光部１６から供給される制御信号Ｖｃに基づい
て既述の如きガンマ補正、換言すればガンマ補正曲線の
自動選択を行う。

一方、ノブ４２が「固定」として例示した標準ガンマ補
正位置（γ＝０．４５）に設定された場合は、制御信号
Ｖｅによって前記自動選択動作は停止される。そして、
カメラ制御部３１は制御信号Ｖｅに基づいてガンマ補正
回路２３を制御し、ガンマ補正曲線Ｃを選択する。

この場合、ＡＥ測光部１６から得られる制御信号Ｖｃの
如何に係わりなく、ガンマ補正曲線Ｃに対応したガンマ
補正が行われる。

ところで、撮影者が例えば空に浮かぶ雲の印象を強く表
現したい、といった場合は、ガンマ補正曲線を自動選択
していたのでは前記表現に限界がある　又、ガンマ補正
が０．４５に固定されていても前記表現に限界がある。

そこで、本実施例ではノブ４２を操作して所望のガンマ
補正曲線を手動にて選択し得るように構成した。

即ち、前記のように雲を強く印象付けたい場合は、その
一方法として高輝度側を表現しやすいガンマ補正曲線ａ
、ｂを選択することが挙げられる。

この場合、自動選択ではガンマ補正曲線ａＳｂが選択さ
れるとは限らないので、ノブ４２を「大」として示した
位置に操作し、ガンマ補正曲線ａ１ｂを手動にて任意に
選択する。制御信号Ｖｅは、ガンマ補正曲線ａ又はｂを
選択する信号としてカメラ制御部３１に供給され、カメ
ラ制御部３１はガンマ補正回路２３を制御してガンマ補
正曲線ａ又はｂを選択する。

前記のように手動によってガンマ補正曲線が選択される
と、制御信号Ｖｃの如何に係わらず選択されたガンマ補
正曲線に基づいたガンマ補正が行われ、前記所望の撮影
を行い得る。

前記撮影例に対し、例えば日陰の部分を強調すると同時
に、ハイライト部分をとばさない撮影を行いたい場合が
ある。このような撮影を行う一方法として、ガンマ補正
曲線をｒ＝ｏ、４５以下に設定することが挙げられる。

この場合、自動選択ではガンマ補正曲線ｃ、ｄが選択さ
れるとは限らないので、ノブ４２を「小」として示した
位置に操作し、ガンマ補正曲線ｃ１ｄを手動にて任意に
選択する。制御信号Ｖｅは、ガンマ補正曲線Ｃ又はｄを
選択する信号としてカメラ制御部３１に供給され、カメ
ラ制御部３１はガンマ補正回路２３を制御してガンマ補
正曲線Ｃ又はｄを選択する。

前記のように手動によってガンマ補正曲線が選択される
と、制御信号Ｖｃの如何に係わらず選択されたガンマ補
正曲線に基づいたガンマ補正が行われ、前記所望の撮影
を行い得る。

なお、前記のように露出補正が行われた場合、再生時の
ガンマ特性図は第４図（Ｂ）に示すようになる。

即ち、ガンマ補正曲線Ｃが選択された場合は、入力対出
力の関係はＣ′に示すようにほぼ１：１になる。また逆
光に対応してガンマ補正曲線ｄ。

ｅが選択された場合の入力対出力の関係はｄ′。

ｅ′に示すようになり、ハイライトに対応してガンマ補
正曲線ａ、　　ｂが選択された場合の入力対出力の関係
はａ／、ｂ／に示すように変化する。

そして、露出補正にて全体をシフトさせた場合は、Ｃ′
にしめすように、特性全体がシフトアップされる。

次に、ガンマ表示部４３について説明する。

ガンマ表示部４３は、ガンマ補正切り換え回路４１によ
って前記のようにガンマ補正曲線の選択が行われた時、
選択状況を表示するものである。

表示内容は、前記Ａｕｔ○、固定、手動の切り換えの表
示、更に表示内容を向上させるため、例えば手動時にお
いて選択されたガンマ補正曲線について表示するように
構成してもよい。

ガンマ表示部４３の表示手段としては、ＬＥＤ等の発光
素子を用いてよく、表示位置は例えばファインダーＦか
ら目視できるように設ける。

該表示位置を第２図を援用して説明すると、仮りにファ
インダー（第１図のＦに相当）から第２図に示した被写
体が目視できたとする。そして、被写体の右下部にガン
マ表示部４３としてＬＥＤを設けておき、例えば標準ガ
ンマ補正から他のガンマ補正に切り変わった時、点灯す
るように構成する。

第２図には一個のＬＥＤがガンマ表示部４３として図示
されているが、選択内容を更に細かく表示するため、２
個以上のＬＥＤを用いてもよい。

また、ガンマ補正曲線の選択内容は、ＬＥＤから発光す
る色の相違により表示してよく、色の組合わせにより多
種の表示を行うように構成してもよい。

また、ガンマ表示部４３の表示位置は、前記ファインダ
ーＦに限定されるものではなく、表示手段もＬＥＤに限
定されるものではない。

例えば、カメラ本体にはカメラ操作部用の液晶パネルが
設けられているものがあり、該液晶パネルを援用してガ
ンマ表示を行うことができる。

この場合、前記ＬＥＤによる表示に比較して、ガンマ補
正曲線の選択表示を更に細かく行うことができる。

次ぎに、カメラ制御部３１に関連する他の制御系につい
て説明する。

カメラ制御Ｂ３１は、カメラの中枢機能を有しているも
のであり、前記ガンマ補正の制御以外に多種の制御を行
うように構成されている。

レンズ３２、受光素子３３、ＡＦ測距部３４は、オート
フォーカスのための距離データを得るものであって、主
被写体までの距離を測定したデータＶｄをカメラ制御部
３１に供給する。カメラ制御部３１は、距離データＶｄ
に基づいてレンズ駆動部３５に焦点合わせのための制御
信号を供給する。

レンズ駆動部３５は、前記制御信号に対応してピニオン
及びラック等にて構成されたレンズ駆動機構３６を駆動
し、レンズ２を第１図で左右方向に移動せしめて自動焦
点調整を行う。

更にカメラ制御部３１は、絞り駆動部３７を駆動して絞
り機構３を制御し、最適露出制御を行う。

またカメラ制御部３１は、ＣＣＤ駆動駆動８を駆動して
イメージセンサ７を制御し、所定の撮影動作を行わしめ
る等の多種多様な動作をなす。

以上に本発明の一実施例を説明したが、本発明は前記に
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、前記ＡＥ測光部１６における演算は、前記以外
にＰｂｌ　＋Ｐｂ２−Ｐｂ４　、Ｐｂｌ　＋Ｐｂ２　＋
Ｐｂ３−Ｐｂ４　、更にＰｂ２−Ｐｂ４　、Ｐｂ３−Ｐ
ｂ４と前記にとの比較演算を行い、前記のようにガンマ
補正を行う制御信号Ｖｃを得るように構成してよい。

また、前記実施例では測光信号ｖｂを得るために受光素
子１５が設けられているが、該受光素子１５を削除し、
イメージセンサ７から得られる映像信号に基づいて測光
信号ｖｂを得ることも可能である。この構成によれば、
受光素子１５が不要になるので、単に回路構成が簡単に
なるのみでなく、機械的構造を簡略化し得る等の利点が
ある。

更に、ガンマ補正に関して下記の如き変形が可能である
。

即ち、前記のようにガンマ補正曲線を変える場合、ガン
マ曲線に合わせてホワイトバランスをとる必要がある。

従って、多数のガンマ補正曲線を備えた場合、カメラの
回路負荷が大になるが、ガンマ補正曲線数を削減しても
回路負荷を低減したいことがある。

ガンマ補正を必要とする状況は逆光時に多く、ハイライ
ト状況は少ないので、逆光時に前記ＡＥ測光部１６から
制御信号Ｖｃを得るように構成し、前記ガンマ補正をな
すように構成してもよい。該構成であっても、主被写体
が高輝度側、即ち前記実施例に従えばエリアＰ４等に相
当する位置に在ってもラチチュード内に入り、良好な撮
影を行うことができる。

更に、前記実施例では、カメラ制御部３１の出力信号に
よってガンマ表示を行うように構成したが、ガンマ切り
換え回路４１から得られる制御信号Ｖｅによって前記表
示を行うようにしてもよい。

又、液晶パネルを用いて表示する場合は、表示方法は文
字、記号、或はこれらの組合せにより行うことができる
。

なお、上述した実施例はアナログ電子スチルカメラへの
適用例を示したものであるが、本発明は広い範囲にわた
って利用することができる。

即ち、ディジタル電子スチルカメラのガンマ補正に利用
することができる。

ディジタル電子スチルカメラには、イメージセンサから
得られる映像信号を前処理回路にてガンマ補正等を施す
ように構成したものがあり、この前処理回路に好適であ
る。

更に、ビデオムービーとして知られているＶＴＲ用カメ
ラのガンマ補正回路に利用することができることはいう
までもない。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明の撮像装置によれば、被写
体の撮像データに基づいてガンマ補正曲線を自動選択し
、かつガンマ補正切り換え回路を設けて自動選択から標
準ガンマ補正への切り換え、更に手動にて任意のガンマ
補正曲線の選択を行うと共に、表示手段を設けて前記ガ
ンマ補正曲線の選択モードの切り換え、選択されたガン
マ補正曲線を表示し得るように構成した。

依って、撮影者は被写体に合わせて、或は特に強調した
い撮影部分に合わせてガンマ補正曲線を任意に選択する
ことができ、多様な画像表現で撮影を行うことができる
。

更に、ガンマ補正曲線の選択が表示されるので、撮影者
は撮影中のガンマ補正を正確かつ容易に把握することが
でき、誤認混同による撮影ミスを低減することができる
。

又、逆光、ハイライト等の異常光のもとで撮影しても、
主被写体が暗くなったり、明るくなりすぎる等の撮影ミ
スが低減され、常に良好な撮影を行うことができる。

従って、ガンマ補正曲線の選択が自動、又は固定の場合
に比較して撮像装置が多機能化されることになり、撮像
装置の使い勝手が良好になる上に付加価値がより一層向
上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子スチルカメラの回
路図、 第２図は被写体の撮影状況を示す説明図、第３図は被写
体の多分割化を示す説明図、第４図はガンマ補正曲線お
よび再生時のガンマ特性図である。 図中の符号 １：撮影光学系 ７：イメージセンサ− １５：受光素子 １６：ＡＥ測光部 ２２：色分離回路 ２３二ガンマ補正回路 ２４：マトリクス回路 ２５：エンコーダ ３１：カメラ制御部 ４１：ガンマ補正切り換え回路 ４２ニツプ ４３：ガンマ表示部 Ｖａ：カラー映像信号 Ｖｂ：測光信号 Ｖｃ、Ｖｅ：制御信号 Ａ：主被写体 Ｆ：ファインダー 第　　２ 図 第　　３ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数のガンマ補正曲線のうち何れか１のガンマ補正曲線
   を自動的に選択すると共に、所望のガンマ補正曲線を任
   意に選択し得るように構成したガンマ補正回路と、 前記ガンマ補正回路に作用し、該ガンマ補正回路に設け
   た複数のガンマ補正曲線の選択を自動選択モードと手動
   選択モードとに切り換え、かつ手動選択モード時におい
   て所望のガンマ補正曲線を選択するガンマ補正切り換え
   回路と、 前記ガンマ補正回路におけるガンマ補正曲線の選択状況
   を表示する表示手段とを備えた撮像装置。