(57)【要約】  撮影処理により生成された１４ビットのＲＡＷデータＤを取得する。ＲＡＷデータＤに、γ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理を施して８ビットの本体画像データＤＨを生成する。本体画像データＤＨをＪＰＥＧ圧縮する。ＲＡＷデータＤの各画素の中から画素値（輝度）が所定のシャドーレベルＬｓ以下になる低輝度画素を選択して、各低輝度画素の画素値にγｓ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理を施す。低輝度画素の数が所定のしきい値以上である場合に、低輝度画素に基づき８ビットのシャドー画像データＤＳを生成する。シャドー画像データＤＳをＪＰＥＧ圧縮する。本体画像データＤＨとシャドー画像データＤＳとシャドーレベルＬｓとを関連付けた静止画像ファイルを生成する。
2014027559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎビットの第１の画像データを取得する第１の画像データ取得手段と、
前記第１の画像データ取得手段が取得した前記第１の画像データから、Ｍ（Ｍ＜Ｎ）ビットの第２の画像データを生成する第２の画像データ生成手段と、
前記第１の画像データ取得手段が取得した前記第１の画像データの各画素の中から、輝度が予め定められた輝度レベルの低輝度画素を選択し、前記低輝度画素に基づき前記第２の画像データの前記輝度レベル以下に割り当てられる階調数よりも階調数の多い第３の画像データを生成する第３の画像データ生成手段と、
前記第２の画像データ生成手段が生成した前記第２の画像データと、前記第３の画像データ生成手段が生成した前記第３の画像データと、当該第３の画像データの生成に用いられた前記輝度レベルを示す輝度レベル情報とを関連付けた画像ファイルを生成する画像ファイル生成手段と、
を備える画像ファイル生成装置。
【請求項２】
前記第２の画像データ生成手段は、前記第１の画像データに対して第１の信号処理を施し、
前記第３の画像データ生成手段は、前記第３の画像データに対して第２の信号処理を施し、
前記第１の信号処理及び前記第２の信号処理には、γ補正処理、ノイズ低減処理、シャープネス処理、及び圧縮処理の各処理が含まれており、
前記第１の信号処理と前記第２の信号処理とは、前記各処理の少なくともいずれか１つの処理の特性が異なっている請求項１記載の画像ファイル生成装置。
【請求項３】
前記第３の画像データ生成手段は、前記低輝度画素の画素数をカウントして、前記画素数が予め定めたしきい値よりも大きくなる場合に前記第３の画像データの生成を行う請求項１または２記載の画像ファイル生成装置。
【請求項４】
前記第１の画像データ取得手段は、被写体を撮像して前記第１の画像データを生成する撮像部を有する請求項１から３のいずれか１項記載の画像ファイル生成装置。
【請求項５】
前記撮像部は複数種類の撮影モードを有しており、
前記撮影モードを選択する撮影モード選択手段を備え、
前記第３の画像データ生成手段は、前記撮影モード選択手段で特定の撮影モードが選択された場合に前記第３の画像データを生成する請求項４記載の画像ファイル生成装置。
【請求項６】
前記撮像部が被写体を撮像する条件を示す撮影設定値を設定する設定手段を備え、
前記第３の画像データ生成手段は、前記設定手段で設定された前記撮影設定値が予め定めた範囲内となる場合に前記第３の画像データを生成する請求項４または５記載の画像ファイル生成装置。
【請求項７】
前記第１の画像データ取得手段が取得した前記第１の画像データの各画素の画素値の統計量を算出する画素値統計量算出手段と、
前記画素値統計量算出手段が算出した前記統計量に基づき、前記第１の画像データの中で予め定められた割合の画素を前記低輝度画素として選択可能な前記輝度レベルを決定する輝度レベル決定手段と、を備え、
前記第３の画像データ生成手段は、前記輝度レベル決定手段が決定した前記輝度レベルに基づき前記低輝度画素の選択を行う請求項１から６のいずれか１項記載の画像ファイル生成装置。
【請求項８】
前記低輝度画素は、前記第１の画像データの下位Ｍビットの画素であり、
前記第３の画像データ生成手段は、Ｍビットの前記第３の画像データを生成する請求項１から７のいずれか１項記載の画像ファイル生成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の画像ファイル生成装置で生成された画像ファイルを取得する画像ファイル取得手段と、
Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビットの階調表示が可能な表示面を有する表示手段と、
前記画像ファイル取得手段が取得した前記画像ファイルに基づき生成した表示用データを前記表示手段に出力して前記表示面に表示画像を表示させる表示制御手段であって、前記表示画像内の輝度が前記輝度レベルよりも大きくなる通常輝度部分に対応する前記表示用データを前記第２の画像データから生成し、前記表示画像内の輝度が前記輝度レベル以下になる低輝度部分に対応する前記表示用データを前記第３の画像データから生成する表示制御手段と、
を備える画像ファイル表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段は、液晶パネルと、前記液晶パネルの表示面を複数に分割した各セグメントをそれぞれ個別に照明する複数の照明部を有し、かつ前記複数の照明部の輝度を個別に制御可能なバックライトと、を有しており、
前記第２の画像データに基づき、前記各セグメントにそれぞれ対応する前記照明部の発光率を決定する発光率決定手段と、
前記第２の画像データと前記発光率決定手段が決定した発光率とに基づき、前記照明部の輝度を個別に算出して制御するバックライト制御手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記輝度レベルのビット数がＢ（Ｂは１以上の自然数）であり、かつ前記照明部の輝度が最大輝度の１／２Ｐ（Ｐは０以上の自然数）倍に制御された場合に、前記第３の画像データに２Ｐを掛け合わせた乗算データを生成し、前記乗算データの上位（Ｂ＋Ｐ）ビットを前記低輝度部分に対応する前記表示用データとして選択する請求項９記載の画像ファイル表示装置。
【請求項１１】
前記発光率決定手段は、前記第２の画像データに基づいて前記各セグメントごとの前記第２の画像データの画素値の代表値を求め、前記各セグメントのそれぞれの前記代表値に基づき前記発光率を決定する請求項１０記載の画像ファイル表示装置。
【請求項１２】
請求項１から８のいずれか１項に記載の画像ファイル生成装置で生成された画像ファイルを取得する画像ファイル取得手段と、
Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビットの階調表示が可能な表示面を有する表示手段と、
前記表示手段の階調情報を取得する階調情報取得手段と、
前記画像ファイル取得手段が取得した前記画像ファイルに基づき生成した表示用データを前記表示手段に出力して前記表示面に表示画像を表示させる表示制御手段であって、前記輝度レベルのビット数がＢ（Ｂは１以上の自然数）である場合に、前記階調情報取得手段が取得した階調情報に基づき、前記第２の画像データと、前記第３の画像データの上位（Ｂ＋１）ビット以下の（Ｑ−Ｍ）ビットとを用いてＱビットの前記表示用データを生成する表示制御手段と、
を備える画像ファイル表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多階調の画像データから記録用の画像ファイルを生成する画像ファイル生成装置、及びこの画像ファイルを表示する画像ファイル表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ、スマートフォンなどの携帯端末、ＴＶ、及び各種モニタには、画像表示装置として液晶表示装置が設けられているものが多い。液晶表示装置は、光の透過率を調整可能な液晶素子が２次元配列されてなる液晶パネルと、この液晶パネルに向けて光を照射するバックライト（装置）とを備えている。【０００３】
近年、液晶表示装置として、液晶パネルの表示領域を複数に分割した各エリアを個別に照明可能な複数の照明部を有しており、かつ各照明部の輝度を独立して制御するローカルディミング制御（エリア制御ともいう）を行うものが知られている。ローカルディミング制御を行うことで、画像に局所的に輝度が低い領域と局所的に輝度が高い領域とが含まれている場合にコントラスト感が高められ、特に輝度が低い領域（以下、シャドー部という）の階調再現能力を向上させることができる。【０００４】
このようなローカルディミング制御を行う液晶表示装置（以下、単に液晶表示装置という）においてデジタルカメラで撮影された撮影画像データの表示を行う場合に、現行のデジタルカメラでは８ビットで撮影画像データの記録を行うため、撮影画像データのシャドー部の階調数が不足している。このため、広ダイナミックレンジの液晶表示装置の性能を生かすことができず、階調再現能力が向上（例えば１０ビット）した液晶表示装置であっても、表示される撮影画像の画質は従来の液晶表示装置と変わらないという問題があった。【０００５】
特許文献１に記載のデジタルカメラでは、撮影画像データをＲＡＷ（非圧縮記録形式）やＪＰＥＧ（圧縮記録形式）等の複数フォーマットで記録している。ＲＡＷデータではシャドー部の階調数が十分に確保されるので、このＲＡＷデータに基づき撮影画像のシャドー部を十分な階調で表示することができる。【０００６】
特許文献２に記載の画像処理装置では、８ビットの入力画像データを１０ビットの階調表示が可能な液晶表示装置で表示するために、入力画像データをαビット拡張した後に平滑処理を施している。これにより、８ビットの入力画像データの実効的な階調数を増加させることができる。【０００７】
非特許文献１に記載の画像記録方式では、１２ビットのＲＡＷデータと８ビットのＪＰＥＧ画像データとの差分データを求めておき、ＪＰＥＧ画像データと差分データとを同じ画像ファイルに記録している。ＪＰＥＧ画像データと差分データとからＲＡＷデータと同等の画像データが得られるので、シャドー部を十分な階調で表示することができる。【０００８】
特許文献３に記載の画像記録装置では、１４ビット階調情報（画像データ）を８ビット階調情報に変換するステップと、１４ビット階調情報を低い輝度側の再現特性を重視した変換特性で１２ビット階調情報に変換するステップとを実行する。次いで、画像記録装置では、上述の１２ビット階調情報と８ビット階調情報の差分情報を求めるステップと、８ビット階調情報と差分情報とを関連付けて記憶するステップとを実行する。これにより、８ビット階調情報と差分情報に基づき１２ビットの階調情報を生成可能であるので、シャドー部を十分な階調で表示することができる。【０００９】
特許文献４に記載の画像処理装置では、入力画像データを濃画像領域と淡画像領域とに分離するためのパラメータを設定した後、この入力画像データのビット数が所定の量子化ビット数よりも大きい場合に、上述のパラメータに従って入力画像データの各画素が濃画像領域と淡画像領域のどちらに属するかを示す濃淡マップを生成する。次いで、画像処理装置では、上述の濃淡マップと量子化ビット数に基づき各画素についてその画素が属する領域に対応する量子化ビット数で量子化し、量子化された各画素に基づき量子化データを生成する。これにより、従来の符号化時に失われるシャドー部のデータを良好に保持することができるので、液晶表示装置にてシャドー部を十分な階調で表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−２５０４６４号公報
【特許文献２】特開２００８−３０１０１０号公報
【特許文献３】特開２００１−２０３９７０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２７８８８９号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】コダック株式会社、“DCS Pro SLR/n Digital Camera DCSテクノロジー”、［平成２４年８月３日検索］、インターネット（URL:http://wwwjp.kodak.com/JP/ja/professional/products/cameras/dcsproslr/eri_jpeg.shtml）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載のデジタルカメラではＲＡＷデータの記録を行っているが、ＲＡＷデータは撮像素子の種類ごとにデータ配列や特性が異なる。このため、ＲＡＷデータは、撮像素子の種類毎にデータ形式が異なるため互換性がなく、画像再生時にユーザがパラメータを指定しなければならず、操作が煩雑になるという問題が生じる。また、ＲＡＷデータはデータ量が大きくなるという問題が生じる。【００１３】
特許文献２に記載の画像処理装置では、８ビットの入力画像データをαビット拡張しているが、元の入力画像データは８ビット分しかないので、拡張αビット分は分解能が得られない。その結果、シャドー部が十分な階調で表示されないおそれがある。【００１４】
非特許文献１に記載の画像記録方式では、ＪＰＥＧ画像データと差分データとを同じ画像ファイルに記録しているが、ＲＡＷデータとの差分（差分データ）を全て記録するので、記録するデータ量が大きくなるという問題が生じる。【００１５】
特許文献３に記載の画像記録装置では、８ビット階調情報（画像データ）と差分情報を関連付けて記憶しているが、差分情報は１２ビット階調情報を復元するために可逆圧縮または低圧縮の可逆圧縮とする必要がある。差分情報は元の階調情報（１４ビット階調情報）に比べて隣り合うデータ間の相関が低くなるので、通常、差分情報は通常８ビット階調情報の数倍のデータ容量を有することになる。このため、特許文献３に記載の方式では、１２ビットレンジの画像データを非圧縮で記録するのと同等、またはそれ以上のデータ量を有することになり、データの保存、送信、伝送等に不向きである。【００１６】
特許文献４に記載の画像処理装置では、各画素についてその画素が属する領域（濃画像領域、淡画像領域）に対応する量子化ビット数で量子化しているが、画素毎に異なる量子化ビット数で量子化して記録するので、単一の量子化ビット数での量子化を前提とする通常の表示装置で再生することができず、記録データに互換性がないという問題がある。【００１７】
本発明の目的は、記録データ量が著しく増加することなく、シャドー部を十分な階調で表示することができる画像ファイルを生成可能な画像ファイル生成装置、及びこの画像ファイルを表示可能な画像ファイル表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的を達成するための画像ファイル生成装置は、Ｎビットの第１の画像データを取得する第１の画像データ取得手段と、第１の画像データ取得手段が取得した第１の画像データから、Ｍ（Ｍ＜Ｎ）ビットの第２の画像データを生成する第２の画像データ生成手段と、第１の画像データ取得手段が取得した第１の画像データの各画素の中から、輝度が予め定められた輝度レベルの低輝度画素を選択し、低輝度画素に基づき第２の画像データの輝度レベル以下に割り当てられる階調数よりも階調数の多い第３の画像データを生成する第３の画像データ生成手段と、第２の画像データ生成手段が生成した第２の画像データと、第３の画像データ生成手段が生成した第３の画像データと、第３の画像データの生成に用いられた輝度レベルを示す輝度レベル情報とを関連付けた画像ファイルを生成する画像ファイル生成手段と、を備える。【００１９】
本発明によれば、輝度が輝度レベル以下となる低輝度部分（シャドー部）の表示に、記録データ量が少なく抑えられた第３の画像データを用いることができる。【００２０】
第２の画像データ生成手段は、第１の画像データに対して第１の信号処理を施し、第３の画像データ生成手段は、第３の画像データに対して第２の信号処理を施し、第１の信号処理及び第２の信号処理には、γ補正処理、ノイズ低減処理、シャープネス処理、及び圧縮処理の各処理が含まれており、第１の信号処理と第２の信号処理とは、各処理の少なくともいずれか１つの処理の特性が異なっていることが好ましい。これにより、第３の画像データを第２の画像データと比較して良好な画像にしたり、第３の画像データの記録量を抑えることができる。【００２１】
第３の画像データ生成手段は、低輝度画素の画素数をカウントして、画素数が予め定めたしきい値よりも大きくなる場合に第３の画像データの生成を行うことが好ましい。これにより、低輝度部分の割合が低い不要な第３の画像データの記録が行われることが防止される。【００２２】
第１の画像データ取得手段は、被写体を撮像して第１の画像データを生成する撮像部を有することが好ましい。【００２３】
撮像部は複数種類の撮影モードを有しており、撮影モードを選択する撮影モード選択手段を備え、第３の画像データ生成手段は、撮影モード選択手段で特定の撮影モードが選択された場合に第３の画像データを生成することが好ましい。低輝度部分の多階調表示の効果が顕著となる場合に第３の画像データを記録することができ、さらに低輝度部分の割合が低い不要な第３の画像データの記録が行われることが防止される。【００２４】
撮像部が被写体を撮像する条件を示す撮影設定値を設定する設定手段を備え、第３の画像データ生成手段は、設定手段で設定された撮影設定値が予め定めた範囲内となる場合に第３の画像データを生成することが好ましい。低輝度部分の多階調表示の効果が顕著となる場合に第３の画像データを記録することができ、さらに低輝度部分の割合が低い不要な第３の画像データの記録が行われることが防止される。【００２５】
第１の画像データ取得手段が取得した第１の画像データの各画素の画素値の統計量を算出する画素値統計量算出手段と、画素値統計量算出手段が算出した統計量に基づき、第１の画像データの中で予め定められた割合の画素を低輝度画素として選択可能な輝度レベルを決定する輝度レベル決定手段と、を備え、第３の画像データ生成手段は、輝度レベル決定手段が決定した輝度レベルに基づき低輝度画素の選択を行うことが好ましい。第１の画像データに含まれる低輝度部分の輝度及びその割合（頻度）に応じた第３の画像データを生成することができる。【００２６】
低輝度画素は、第１の画像データの下位Ｍビットの画素であり、第３の画像データ生成手段は、Ｍビットの第３の画像データを生成することが好ましい。【００２７】
本発明の目的を達成するための画像ファイル表示装置は、上記に記載の画像ファイル生成装置で生成された画像ファイルを取得する画像ファイル取得手段と、Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビットの階調表示が可能な表示面を有する表示手段と、画像ファイル取得手段が取得した画像ファイルに基づき生成した表示用データを表示手段に出力して表示面に表示画像を表示させる表示制御手段であって、表示画像内の輝度が輝度レベルよりも大きくなる通常輝度部分に対応する表示用データを第２の画像データから生成し、表示画像内の輝度が輝度レベル以下になる低輝度部分に対応する表示用データを第３の画像データから生成する表示制御手段と、を備える。【００２８】
本発明によれば、表示画像の低輝度部分に対応する表示用データを第３の画像データから生成することができる。【００２９】
表示手段は、液晶パネルと、液晶パネルの表示面を複数に分割した各セグメントをそれぞれ個別に照明する複数の照明部を有し、かつ複数の照明部の輝度を個別に制御可能なバックライトと、を有しており、第２の画像データに基づき、各セグメントにそれぞれ対応する照明部の発光率を決定する発光率決定手段と、第２の画像データと発光率決定手段が決定した発光率とに基づき、照明部の輝度を個別に算出して制御するバックライト制御手段と、を備え、表示制御手段は、輝度レベルのビット数がＢ（Ｂは１以上の自然数）であり、かつ照明部の輝度が最大輝度の１／２Ｐ（Ｐは０以上の自然数）倍に制御された場合に、第３の画像データに２Ｐを掛け合わせた乗算データを生成し、乗算データの上位（Ｂ＋Ｐ）ビットを低輝度部分に対応する表示用データとして選択することが好ましい。表示画像の低輝度部分を多階調表示することができる。【００３０】
発光率決定手段は、第２の画像データに基づいて各セグメントごとの第２の画像データの画素値の代表値を求め、各セグメントのそれぞれの代表値に基づき発光率を決定することが好ましい。セグメント毎に適切な発光率を定めることができる。例えば代表値がセグメントの画素値のピーク値である場合、このピーク値が比較的小さいセグメントでは照明部の輝度を下げることができるので省電力化が図れる。【００３１】
本発明の目的を達成するための画像ファイル表示装置は、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像ファイル生成装置で生成された画像ファイルを取得する画像ファイル取得手段と、Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビットの階調表示が可能な表示面を有する表示手段と、表示手段の階調情報を取得する階調情報取得手段と、画像ファイル取得手段が取得した画像ファイルに基づき生成した表示用データを表示手段に出力して表示面に表示画像を表示させる表示制御手段であって、輝度レベルのビット数がＢ（Ｂは１以上の自然数）である場合に、階調情報取得手段が取得した階調情報に基づき、第２の画像データと、第３の画像データの上位（Ｂ＋１）ビット以下の（Ｑ−Ｍ）ビットとを用いてＱビットの表示用データを生成する表示制御手段と、を備える。【００３２】
本発明によれば、表示画像の低輝度部分に対応する表示用データを第３の画像データから生成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の画像ファイル生成装置は、Ｎビットの第１の画像データから生成したＭ（Ｍ＜Ｎ）ビットの第２の画像データと、第１の画像データの各画素の中で予め定めた輝度レベルの低輝度画素に基づき生成された第３の画像データと、輝度レベル情報とを関連付けた画像ファイルを生成するので、この画像ファイルに基づき表示画像内の低輝度部分（シャドー部）を十分な階調で表示することができる。また、第２の画像データと第３の画像データを記録するだけでよいので、記録データ量が著しく増加することはない。さらに、第２の画像データは標準の記録方式で生成・記録することができるので、互換性が確保される。【００３４】
また、本発明の画像ファイル表示装置は、画像ファイル生成装置で生成された画像ファイルに基づき、表示画像の低輝度部分に対応する表示用データを第３の画像データから生成するので、この低輝度部分を十分な階調で表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態のデジタルカメラの正面斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】画像処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】表示画像におけるシャドー部を説明するための説明図である。
【図６】第１、第２ノイズ低減回路に用いられるノイズ低減フィルタの特性を説明するための説明図である。
【図７】シャドー画像データを説明するための説明図である。
【図８Ａ】本体画像データ及びシャドー画像データの圧縮に用いられるハフマン符号を説明するための説明図である。
【図８Ｂ】本体画像データ及びシャドー画像データの圧縮に用いられるハフマン符号を説明するための説明図である。
【図９】静止画像ファイルを説明するための説明図である。
【図１０】デジタルカメラの静止画像ファイル生成・記録処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本体画像データ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】シャドー画像データ生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】シャドー画像データが、本体画像データのシャドーレベル以下に割り当てられる階調数よりも階調数の多い画像データであることを説明するための説明図である。
【図１４】第２実施形態の画像ファイル表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】液晶表示装置の分解斜視図である。
【図１６】表示処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図１７】通常表示モード時の表示出力データの生成処理を説明するための説明図である。
【図１８】画質向上モード時の表示出力データの生成処理を説明するための説明図である。
【図１９】画像ファイル表示装置による静止画像ファイルの表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】通常表示モード時の表示出力データの生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】画質向上モード時の表示出力データの生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２Ａ】シャドー画像データによりシャドー部が多階調表示されることを説明するための説明図である。
【図２２Ｂ】シャドー画像データによりシャドー部が多階調表示されることを説明するための説明図である。
【図２３】シャドー画像データによりシャドー部が多階調表示されることを説明するための別の説明図である。
【図２４】第３実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２５】第３実施形態の静止画像ファイル生成・記録処理の流れを示すフローチャートである。
【図２６】第４実施形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図２７】画素値統計量算出部が算出したヒストグラムを説明するための説明図である。
【図２８】第５実施形態の画像ファイル表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２９】第５実施形態の表示処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３０】表示出力データの生成処理を説明するための説明図である。
【図３１】第５実施形態の画像ファイル表示装置による静止画像ファイルの表示処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２】第５実施形態における通常表示モード時の表示出力データの生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図３３】第５実施形態における画質向上モード時の表示出力データの生成処理の流れを示すフローチャートである。
【図３４】シャープネス処理回路を備える他実施形態の画像処理回路の電気的構成を示すブロック図である。
【図３５】動画像ファイルを説明するための説明図である。
【図３６】スマートフォンの外観斜視図である。
【図３７】スマートフォンの電気的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
［第１実施形態（デジタルカメラ）の構成］
図１において、デジタルカメラ２は、本発明の画像ファイル生成装置に相当するものである。このデジタルカメラ２のカメラ本体３の前面には、撮像光学系などを含んで構成されるレンズ鏡筒４、ストロボ発光部５などが設けられている。カメラ本体３の上面には、シャッタボタン６、電源スイッチ７などが設けられている。
【００３７】
図２に示すように、カメラ本体３の背面には表示部８、操作部９が設けられている。表示部８は、撮影待機状態時には電子ビューファインダとして機能し、ライブビュー画像（スルー画ともいう）を表示する。また、画像再生時にはメモリカード１０に記録されている画像データに基づき、表示部８に画像が再生表示される。
【００３８】
操作部９は、モード切替スイッチ、十字キー、実行キーなどから構成されている。モード切替スイッチは、デジタルカメラ２の動作モードを切り替える際に操作される。デジタルカメラ２は、被写体を撮像して撮影画像データを得る撮影モード、撮影画像データに基づき再生表示を行う再生モードなどを有する。
【００３９】
十字キーや実行キーは、表示部８に各種のメニュー画面や設定画面を表示したり、これらメニュー画面や設定画面内に表示されるカーソルを移動したり、デジタルカメラ２の各種設定を確定したりする際などに操作される。
【００４０】
カメラ本体３の底面には、図示は省略するが、メモリカード１０が装填されるカードスロットと、このカードスロットの開口を開閉する装填蓋とが設けられている。メモリカード１０には、被写体を撮像して得られた撮影画像データが各種のファイル形式の画像ファイルとして記録される。このメモリカード１０が画像ファイル表示装置１１にセットされることで、メモリカード１０に記録された画像ファイルが画像ファイル表示装置１１にて再生表示される。
【００４１】
画像ファイル表示装置１１は、撮影モード時にメモリカード１０に記録された画像ファイルを読み出して、特に撮影画像データのシャドー部を十分な階調で表示する機能を有している。画像ファイル表示装置１１は、デジタルカメラ２と共に、画像ファイルを生成及び表示する画像ファイル生成表示システムを構成している。
【００４２】
図３に示すように、デジタルカメラ２のＣＰＵ１２は、操作部９からの制御信号に基づき、メモリ１３から読み出した各種プログラムやデータを逐次実行して、デジタルカメラ２の各部を統括的に制御する。なお、メモリ１３のＲＡＭ領域は、ＣＰＵ１２が処理を実行するためのワークメモリや、各種データの一時保管先として機能する。
【００４３】
レンズ鏡筒４には、ズームレンズ１５及びフォーカスレンズ１６などで構成される撮影光学系１７が組み込まれている。ズームレンズ１５及びフォーカスレンズ１６は、それぞれズーム機構１９、フォーカス機構２０により駆動され、撮影光学系１７の光軸ＯＡに沿って前後移動される。
【００４４】
メカシャッタ１８は、カラー撮像素子２３への被写体光の入射を阻止する閉じ位置と、被写体光の入射を許容する開き位置との間で移動する可動部（図示は省略）を有する。メカシャッタ１８は、可動部を各位置に移動させることによって、撮影光学系１７からカラー撮像素子２３へと至る光路を開放／遮断する。また、メカシャッタ１８には、カラー撮像素子２３に入射する被写体光の光量を制御する絞りが含まれている。メカシャッタ１８、ズーム機構１９、及びフォーカス機構２０は、レンズドライバ２４を介してＣＰＵ１２によって動作制御される。
【００４５】
撮影光学系１７の背後にはカラー撮像素子２３が配置されている。カラー撮像素子２３は、撮影光学系１７とともに本発明の撮像部を構成するものであり、撮影光学系１７を通過した被写体光を電気的な出力信号に変換して出力する。なお、カラー撮像素子２３として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カラー撮像素子、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カラー撮像素子などの各種類の撮像素子が用いられる。撮像素子ドライバ２５は、ＣＰＵ１２の制御の下でカラー撮像素子２３の駆動を制御する。
【００４６】
信号調整回路２８は、撮影光学系１７及びカラー撮像素子２３とともに、本発明の第１の画像データ取得手段を構成している。信号調整回路２８は、カラー撮像素子２３から出力される出力信号に各種の信号調整処理を施して、ＲＡＷデータＤ（第１の画像データ）を生成する。ＲＡＷデータのビット数「Ｎ」は特に限定されないが、本実施形態では１４ビットのＲＡＷデータＤが生成されて、画像処理回路２９に出力される。なお、信号調整回路２８は、カラー撮像素子２３がＣＣＤ型の場合には例えばＣＤＳ／ＡＧＣ回路やＡ／Ｄ変換回路などで構成され、ＣＭＯＳ型の場合には例えばアンプなどで構成される。
【００４７】
画像処理回路２９は、信号調整回路２８から入力されるＲＡＷデータＤに対してガンマ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理、圧縮処理などの各種の信号処理（第１の信号処理、第２の信号処理）を施して圧縮画像データを生成する。具体的に、画像処理回路２９は、撮影モード中にシャッタボタン６が押下されたときに、８ビットの本体画像データＤＨ（第２の画像データ、図４参照）を生成してＪＰＥＧ圧縮する。また、画像処理回路２９は、前述の本体画像データＤＨの他に、ＲＡＷデータＤの各画素のうちで輝度が所定のシャドーレベルＬｓ以下の画素に基づきシャドー画像データＤＳ（第３の画像データ、図４参照）を生成してＪＰＥＧ圧縮する。
【００４８】
なお、画像処理回路２９は、撮影モード時にはＲＡＷデータからスルー画表示用の画像データ（以下、スルー画用画像データという）を生成して表示部８に出力する。
【００４９】
画像処理回路２９によりＪＰＥＧ圧縮された圧縮画像データは、メディアＩ／Ｆ３１を介してメモリカード１０に画像ファイルとして記録される。また、画像処理回路２９は、メディアＩ／Ｆ３１を介してメモリカード１０から読み出された画像ファイルの圧縮画像データに対して伸長処理を施す。
【００５０】
メディアＩ／Ｆ３１は、メモリカード１０に対する各画像データの記録及び読み出しなどを行う。表示部８は、液晶ディスプレイなどが用いられ、スルー画像や再生画像などを表示する。
【００５１】
＜画像処理回路の構成＞
図４に示すように、画像処理回路２９は、本体画像生成処理部（第２の画像データ生成手段）２９ａとシャドー画像生成処理部（第３の画像データ生成手段）２９ｂと、内部メモリ３２とを有している。内部メモリ３２には、信号調整回路２８から入力されたＲＡＷデータＤが一時的に格納される。本体画像生成処理部２９ａ及びシャドー画像生成処理部２９ｂは、それぞれ内部メモリ３２から読み出したＲＡＷデータＤに基づき、本体画像データＤＨ、シャドー画像データＤＳをそれぞれ生成する。
【００５２】
本体画像生成処理部２９ａは、ＲＡＷデータＤに基づき８ビットの本体画像データＤＨの生成を行う。この本体画像生成処理部２９ａは、γ補正回路３３と、ＹＣ変換回路３４と、第１ノイズ低減回路３５と、第１圧縮伸長回路３６とを備えている。これら各回路３３〜３６は、本発明の第１の信号処理（γ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理、圧縮処理）を行う。
【００５３】
γ補正回路３３は、内部メモリ３２から読み出した１４ビットのＲＡＷデータＤに対してγの補正（階調変換（通常、０．４５乗））を施すことで、８ビットの本体画像データＤＨを生成する。ＹＣ変換回路３４は、γ補正回路３３により生成された本体画像データＤＨのＲＧＢ信号を、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するＹＣ変換処理を行う。
【００５４】
第１ノイズ低減回路３５は、例えばローパスフィルタなどのノイズ低減フィルタを用いて、ＹＣ変換処理された本体画像データＤＨに対してノイズ低減処理を施す。第１圧縮伸長回路３６は、ノイズ低減処理された本体画像データＤＨをＪＰＥＧ圧縮する。ＪＰＥＧ圧縮された本体画像データＤＨはメモリカード１０に記録される。
【００５５】
図５に示すように、シャドー画像生成処理部２９ｂは、ＲＡＷデータＤの各画素の中から輝度が予め定められたシャドーレベル（輝度レベル）Ｌｓ以下となるシャドー部（低輝度部分）３７Ｓの画素を選択して、シャドー画像データＤＳを生成する。なお、符号３７Ｎは、シャドー部以外の通常輝度部である。
【００５６】
シャドー部３７Ｓは、例えば最高輝度に対して１％以下の領域であり、８ビットの画像データでは（０〜３）／２５５に相当する。本実施形態ではシャドーレベルＬｓをＬｓ＝３（８ビット画像）する。そして、シャドー画像生成処理部２９ｂは、シャドーレベルＬｓ＝３（２ビット）であり、かつ８ビットのシャドー画像データＤＳを生成する場合には、１４ビットのＲＡＷデータＤの下位８ビット（図１３参照）をシャドー画像データＤＳとして生成する。
【００５７】
なお、シャドーレベルＬｓは、例えば操作部９で任意の値に設定可能であり、操作部９で設定されたシャドーレベルＬｓに関する情報は、ＣＰＵ１２を介してシャドー画像生成処理部２９ｂ（ビット選択回路３８）に入力される。
【００５８】
図４に戻って、シャドー画像生成処理部２９ｂは、ビット選択回路３８と、γｓ補正回路３９と、ＹＣ変換回路４０と、第２ノイズ低減回路４１と、画像生成回路４２と、第２圧縮伸長回路４３とを備えている。ビット選択回路３８以外の各回路３９〜４３は、本発明の第２の信号処理（γ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理、圧縮処理）を行う。
【００５９】
ビット選択回路３８は、ＣＰＵ１２から入力されたシャドーレベルＬｓに基づき、内部メモリ３２から読み出したＲＡＷデータＤの各画素（ｉ）［ｉ＝０〜（２１４−１）または１〜２１４］の画素値（輝度値）Ｄ（ｉ）がそれぞれシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判定する。そして、ビット選択回路３８は、画素値Ｄ（ｉ）がシャドーレベルＬｓ以下となる低輝度画素（ｉ）を選択してその画素値Ｄ（ｉ）を、シャドー画像データＤＳを構成する画素値ＤＳ０（ｉ）としてγｓ補正回路３９に出力する。
【００６０】
また、ビット選択回路３８は、画素値Ｄ（ｉ）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる画素（ｉ）については、その画素値ＤＳ０（ｉ）を「００ｈ」とする。
【００６１】
γｓ補正回路３９は、ビット選択回路３８で選択された低輝度画素（ｉ）の画素値ＤＳ０（ｉ）に対してγｓの補正（階調変換）を施す。このγｓの特性は、前述のγと同じ特性（通常、０．４５乗）であってもよいが、０近傍が持ち上げられることによるビット落ちを防ぐために、通常はリニア特性とする。
【００６２】
ＹＣ変換回路４０は、前述のＹＣ変換回路３４と基本的に同じものであり、γｓ補正された低輝度画素（ｉ）の画素値ＤＳ０（ｉ）のＲＧＢ信号を、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ、Ｃｂに変換するＹＣ変換処理を行う。
【００６３】
第２ノイズ低減回路４１は、ノイズ低減フィルタ等を用いて、ＹＣ変換処理された低輝度画素（ｉ）の画素値ＤＳ０（ｉ）に対してノイズ低減処理を施す。これにより、シャドー画像データＤＨを構成する画素値ＤＳ（ｉ）が生成される。この際に、シャドー画像データＤＳは、本体画像データＤＨに比べて広域ノイズを減らすことで良好な画像（滑らかな画像）になる。このため、第２ノイズ低減回路４１は、第１ノイズ低減回路３５とは異なる特性をもつノイズ低減フィルタを用いる。
【００６４】
具体的には、図６に示すように、第１ノイズ低減回路３５及び第２ノイズ低減回路４１のそれぞれのノイズ低減フィルタを「ノイズ低減１」、「ノイズ低減２」とする。ノイズ低減２はノイズ低減１に比べて広域ノイズを抑えるために、ノイズ低減２のカットオフ周波数ｆＳ２がノイズ低減１のカットオフ周波数ｆｓ１よりも低く設定されている。
【００６５】
図４及び図７に示すように、画像生成回路４２は、ノイズ低減処理が施された低輝度画素（ｉ）の画素数をカウントして、この画素数が所定のしきい値ＳＳ（図１２参照）よりも大きくなる場合に、各低輝度画素（ｉ）の画素値ＤＳ（ｉ）に基づき、８ビットのシャドー画像データＤＳを生成する。この際に、ビット選択回路３８にて画素値Ｄ（ｉ）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなると判定された画素（ｉ）については、その画素値ＤＳ０（ｉ）に「００ｈ」（図７中では「００」と表示）が挿入される。
【００６６】
一方、画像生成回路４２は、低輝度画素（ｉ）の画素数がしきい値ＳＳ以下の場合には、シャドー画像データＤＳの生成を行わない。これにより、ＲＡＷデータＤにおけるシャドー部３７Ｓの割合が低い場合には、シャドー画像データＤＳの生成は実行されない。
【００６７】
図４及び図８Ａ，図８Ｂに示すように、第２圧縮伸長回路４３は、シャドー画像データＤＳをＪＰＥＧ圧縮する。この際に、シャドー画像データＤＳは、図７に示したように値「００ｈ」が連続する頻度が高い。このため、第２圧縮伸長回路４３は、通常のＪＰＥＧハフマン符号表とは異なる符号長が割り当てられたシャドー画像データＤＳ専用のハフマン符号表を用いてＪＰＥＧ圧縮を行う。
【００６８】
具体的には、第１圧縮伸長回路３６による本体画像データＤＨのＪＰＥＧ圧縮では、図８Ａに示したハフマン符号表が用いられる。一方、シャドー画像データＤＳは、００ｈを多く含んでおり、ＤＣ差分＝０近傍の頻度が本体画像データＤＨよりも高くなる。このため、図８Ｂに示すように、第２圧縮伸長回路４３で用いられるハフマン符号表では、ＤＣ差分＝０及びその近傍のハフマン符号として短い符号長を割り当てることができる。その結果、圧縮後のシャドー画像データＤＳのデータ量を少なく抑えることができる。ＪＰＥＧ圧縮されたシャドー画像データＤＳはメモリカード１０に記録される。
【００６９】
なお、第２圧縮伸長回路４３による圧縮処理方法として、ＪＰＥＧ以外の別方式を用いた場合でもシャドー画像データＤＳのデータ量を減らすことは可能である。この別方式としては、例えば、ゼロランレングスを用いた符号化が用いられる。
【００７０】
図９に示すように、画像処理回路２９で生成及びＪＰＥＧ圧縮された本体画像データＤＨ及びシャドー画像データＤＳと、ビット選択回路３８に設定されたシャドーレベルＬｓに関するシャドーレベル情報（輝度レベル情報）とは、互いに関連付けられて１つの静止画像ファイル４５としてメモリカード１０に記憶される。
【００７１】
静止画像ファイル４５のヘッダには、シャドーレベル情報（図中Ｌｓで表示）と、γ補正回路３３及びγｓ補正回路３９にて用いられたγ、γｓと、本体画像データＤＨ及びシャドー画像データＤＳのアドレスを示すオフセットアドレス（図中では「オフセット」と表示）とが格納されている。なお、画像生成回路４２にてシャドー画像データＤＳの生成が行われない場合には、本体画像データＤＨと、γと、本体画像データＤＨのオフセットアドレスが、１つの静止画像ファイル４５としてメモリカード１０に記憶される。
【００７２】
［デジタルカメラの作用］
次に、図１０を用いて上記構成のデジタルカメラ２の作用、特に静止画像ファイル４５の生成・記録処理について説明を行う。操作部９にてデジタルカメラ２の動作モードが撮影モードに設定されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ１２は予め定められたシャドーレベル情報（Ｌｓ＝３）をビット選択回路３８に入力する（ステップＳ２）。
【００７３】
次いで、ＣＰＵ１２はレンズドライバ２４を介してメカシャッタ１８の動作を制御するとともに、撮像素子ドライバ２５を介してカラー撮像素子２３を駆動して、撮像処理を開始する（ステップＳ３）。所定のシャッタ速度でメカシャッタ１８が開閉され、カラー撮像素子２３の各画素にそれぞれ信号電荷が蓄積する。そして、撮像素子ドライバ２５の制御の下、カラー撮像素子２３の各画素から信号が出力される。
【００７４】
信号調整回路２８は、カラー撮像素子２３からの出力信号に各種の信号調整処理を施してＲＡＷデータＤを生成し、このＲＡＷデータＤを画像処理回路２９に出力する。画像処理回路２９は、ＲＡＷデータＤからスルー画表示用画像データを生成して表示部８に出力する。これにより、表示部８にスルー画像が表示される。
【００７５】
シャッタボタン６が押下されると、カラー撮像素子２３から１フレーム分の信号が出力され、信号調整回路２８にて１フレーム分のＲＡＷデータＤが生成される。このＲＡＷデータＤは画像処理回路２９に出力されて、内部メモリ３２に一時的に保存される（ステップＳ４）。次いで、画像処理回路２９による本体画像データＤＨの生成処理（ステップＳ５）と、シャドー画像データＤＳの生成処理（ステップＳ６）とが開始される。なお、ステップＳ５とステップＳ６とは同時またはいずれが先に開始されてもよい。
【００７６】
＜本体画像データ生成処理＞
図１１に示すように、本体画像データＤＨの生成処理が開始されると、本体画像生成処理部２９ａの各回路が作動する。γ補正回路３３は、内部メモリ３２からＲＡＷデータＤを読み出して（ステップＳ８）、このＲＡＷデータＤに対してγ補正（階調変換）を施すことで本体画像データＤＨを生成してＹＣ変換回路３４に出力する（ステップＳ９）。ＹＣ変換回路３４は、γ補正回路３３から入力された本体画像データＤＨにＹＣ変換処理を施した後、この本体画像データＤＨを第１ノイズ低減回路３５に出力する（ステップＳ１０）。
【００７７】
第１ノイズ低減回路３５は、図６の「ノイズ低減１」で示したノイズ低減フィルタを用いて、ＹＣ変換処理された本体画像データＤＨに対してノイズ低減処理を施した後、この本体画像データＤＨを第１圧縮伸長回路３６に出力する（ステップＳ１１）。第１圧縮伸長回路３６は、図８Ａに示したハフマン符号表を用いてノイズ低減処理された本体画像データＤＨをＪＰＥＧ圧縮する（ステップＳ１２）。以上で本体画像データ生成処理が完了する。
【００７８】
＜シャドー画像データＤＳ生成処理＞
図１２に示すように、本体画像データＤＨの生成処理が開始されると、シャドー画像生成処理部２９ｂの各回路が作動する。
【００７９】
ビット選択回路３８は、内部メモリ３２からＲＡＷデータの第０画素（０）の画素値Ｄ（０）を読み出す（ステップＳ１４、ステップＳ１５）。そして、ビット選択回路３８は、画素値Ｄ（０）が８ビット画像におけるシャドーレベルＬｓ＝３以下（下位２ビット）、すなわち、１４ビットのＲＡＷデータＤにおける下位８ビットに相当する画素値（図１３参照）であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【００８０】
次いで、ビット選択回路３８は、画素値Ｄ（０）がシャドーレベルＬｓ以下となる低輝度画素（０）の画素値を、画素値ＤＳ０（０）としてγｓ補正回路３９に出力する（ステップＳ１７）。一方、ビット選択回路３８は、画素値Ｄ（０）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる画素（０）については、画素値ＤＳ０（０）を「００ｈ」とする（ステップＳ１８）。
【００８１】
γｓ補正回路３９は、ビット選択回路３８で選択された低輝度画素（０）の画素値ＤＳ０（０）に対してγｓ補正（階調変換）を施した後、この画素値ＤＳ０（０）をＹＣ変換回路４０に出力する（ステップＳ１９）。ＹＣ変換回路４０は、γｓ補正回路３９から入力された画素値ＤＳ０（０）に対してＹＣ変換処理を施した後、この画素値ＤＳ０（０）を第２ノイズ低減回路４１に出力する（ステップＳ２０）。
【００８２】
第２ノイズ低減回路４１は、図６の「ノイズ低減２」で示したノイズ低減フィルタを用いて、ＹＣ変換処理された画素値ＤＳ０（０）に対してノイズ低減処理を施して画素値ＤＳ（０）を生成した後、この画素値ＤＳ（０）を画像生成回路４２に出力する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。
【００８３】
画像生成回路４２は、ノイズ低減処理が施された低輝度画素（０）を一時的に格納するとともに、低輝度画素の画素数のカウンタを＋１（ΣＳ＝ΣＳ＋１）する（ステップＳ２３）。
【００８４】
ＲＡＷデータの全画素Ｄ（ｉ）の読み出しが完了していない場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、ビット選択回路３８は、内部メモリ３２からＲＡＷデータの第１画素（１）の画素値Ｄ（１）を読み出す（ステップＳ１５）。そして、前述のステップＳ１６からステップＳ２３までの処理が実行される。以下同様に、ＲＡＷデータの全ての画素の画素値Ｄ（ｉ）が順番に読み出されて、前述のステップＳ１６からステップＳ２３までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ２４，Ｓ２５）。
【００８５】
画像生成回路４２は、最後の画素Ｄ（ｉ＿ｍａｘ）についてのステップＳ２３までの処理が完了した後（ステップＳ２４でＮＯ）、カウンタのカウント値を確認して低輝度画素（ｉ）の画素数ΣＳがしきい値ＳＳよりも大きくなっているか否かを判定する（ステップＳ２６）。そして、画像生成回路４２は、画素数ΣＳがしきい値ＳＳ以下となる場合には、先に格納された全ての画素値ＤＳ（０〜ｉ＿ｍａｘ）を破棄する（ステップＳ２７）。これにより、ＲＡＷデータＤ中におけるシャドー部３７Ｓの割合が低い不要なシャドー画像データＤＳの記録が行われることが防止される。
【００８６】
また、画像生成回路４２は、画素数ΣＳがしきい値ＳＳよりも大きくなる場合には、各低輝度画素（ｉ）の画素値ＤＳ（ｉ）に基づき、８ビットのシャドー画像データＤＳを生成する。この際に、先に画素値Ｄ（ｉ）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなると判定された画素ｉについては、その画素値ＤＳ０（ｉ）に「００ｈ」が挿入される。画像生成回路４２は、生成したシャドー画像データＤＳを第２圧縮伸長回路４３に出力する。
【００８７】
第２圧縮伸長回路４３は、図８Ｂに示したハフマン符号表を用いてシャドー画像データＤＳをＪＰＥＧ圧縮する（ステップＳ２８）。以上でシャドー画像データ生成処理が完了する。
【００８８】
＜静止画像ファイル記録処理＞
図１０に戻って、画像処理回路２９にてＪＰＥＧ圧縮された本体画像データＤＨ及びシャドー画像データＤＳと、シャドーレベル情報（Ｌｓ＝３）と、γ及びγｓと、は互いに関連付けられて、図９に示した１つの静止画像ファイル４５としてメモリカード１０に記憶される（ステップＳ２９）。そして、撮影モードを継続する場合には、上述の各処理が繰り返し実行される。
【００８９】
＜デジタルカメラの作用効果＞
図１３に示すように、８ビットの本体画像データＤＨは、シャドーレベルＬｓ＝３以下のシャドー部３７Ｓ、すなわち、下位２ビットに対応する階調が特に不足する。なお、図中の「Ｂｌｓ」はシャドーレベルＬｓのビット数（ここでは「Ｂｌｓ＝２」）を示している。このようなシャドー部３７Ｓの階調の不足に対応するため、本発明では、本体画像データＤＨの下位２ビット（図中のＢｌｓはＬｓのビット数を示す）に対応する１４ビットのＲＡＷデータＤの下位８ビットをシャドー画像データＤＳとして別途記録している。このシャドー画像データＤＳは、本体画像データＤＨのシャドーレベルＬｓ＝３以下に割り当てられる階調数よりも階調数の多い画像データである。このため、後述の画像ファイル表示装置１１で再生表示を行う際にシャドー画像データＤＳを用いてシャドー部３７Ｓの画像を表示することで、シャドー部３７Ｓの階調再現性を向上させることができる。
【００９０】
また、静止画像ファイル４５として８ビットの本体画像データＤＨと８ビットのシャドー画像データＤＳとを記録するだけでよく、ＲＡＷデータを記録する上記特許文献１の記録方式、ＲＡＷデータの差分データを記録する非特許文献１の記録方式、１２ビット階調情報を復元するため差分情報を記録する特許文献３の記録方式などと比較して、記録データ量の増大が十分に抑えられる。さらに、本体画像データＤＨは標準の記録方式で記録するので、通常の画像表示装置での再生表示が可能であり、画素毎に異なる量子化ビット数で量子化して記録する特許文献４の記録方式とは異なり互換性が確保される。
【００９１】
［第２実施形態（画像ファイル表示装置）の構成］
次に、図１４を用いて本発明の画像ファイル表示装置１１（以下、単に表示装置１１という）について説明を行う。表示装置１１は、上述のデジタルカメラ２で記録された静止画像ファイル４５を再生表示するものであり、シャドー画像データＤＳを用いてシャドー部３７Ｓの多階調表示を行う。この表示装置１１は、大別して液晶表示装置（表示手段）５０と、装置本体５１とで構成されている。
【００９２】
図１５に示すように、液晶表示装置５０は、装置本体５１の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示する。この液晶表示装置５０は、液晶パネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）５２と、バックライト５３とで構成されている。
【００９３】
液晶パネル５２は、光の透過率を調整可能な多数の液晶素子が２次元配列されてなる。なお、立体画像（３Ｄ画像）を鑑賞する場合には、レンチキュラレンズを備えるなどの立体視が可能な液晶パネル５２が用いられる。
【００９４】
バックライト５３は、液晶パネル５２の背面側に配置されている。このバックライト５３は、液晶パネル５２の表示面を複数に分割した各セグメント５４（ｍ）をそれぞれ個別に照明する複数の照明部５５（ｍ）を有している。ここで、セグメント５４（ｍ）は、例えば水平１６画素×垂直１６画素の領域である。また、「ｍ」はセグメントの個数を表すものであり、例えば表示面が６４分割されている場合には、ｍ＝０〜６３（または１〜６４）となる。
【００９５】
各照明部５５（ｍ）には、１または複数個の発光ダイオード（以下、ＬＥＤ：Light Emitting Diode）５６が配置されている。各照明部５５（ｍ）の輝度は独立して制御可能であり、これにより、いわゆるローカルディミング制御（エリア制御ともいう）が可能になる。このローカルディミング制御を行うことで、液晶パネル５２の表示階調が８ビットであったとしても、９ビット以上の階調表示が可能となる。すなわち、液晶表示装置５０は、本体画像データのビット数をＭ（本実施形態ではＭ＝８）としたときに、Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビットの階調表示が可能である。
【００９６】
図１４に戻って、装置本体５１は、大別して、カードスロット５９と、データ読出回路６０と、第１伸長回路６１と、第１ＲＧＢ変換回路６２と、再生γ変換回路６３と、第２伸長回路６４と、第２ＲＧＢ変換回路６５と、再生γｓ変換回路６６と、表示処理回路６７とを備えている。
【００９７】
カードスロット５９には、デジタルカメラ２にて静止画像ファイル４５等が記録されたメモリカード１０がセットされる。このカードスロット５９は、後述のデータ読出回路６０と共に本発明の画像ファイル取得手段を構成している。
【００９８】
データ読出回路６０は、カードスロット５９にセットされたメモリカード１０から静止画像ファイル４５を読み出して、この静止画像ファイル４５に含まれる本体画像データＤＨを第１伸長回路６１に出力し、シャドー画像データＤＳを第２伸長回路６４に出力する。また、データ読出回路６０は、静止画像ファイル４５のヘッダに記録された各情報（図９参照）を読み出して、各情報のうちシャドーレベル情報（Ｌｓ）は表示処理回路６７へ出力し、γは再生γ変換回路６３へ出力し、γｓは再生γｓ変換回路６６へ出力する。
【００９９】
第１伸長回路６１は、ＪＰＥＧ圧縮された本体画像データＤＨをＪＰＥＧ伸長する。第１ＲＧＢ変換回路６２は、ＪＰＥＧ伸長された本体画像データＤＨの輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ、ＣｂをＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換処理を行う。
【０１００】
再生γ変換回路６３は、データ読出回路６０から入力されたγの情報に基づき、ＲＧＢ変換処理された本体画像データＤＨを、撮影時のγとは逆特性の再生γ（逆γともいう）で変換処理（通常、２．２乗）して、液晶表示装置５０に対応した本体画像データＤＨＤを生成する。そして、再生γ変換回路６３は、本体画像データＤＨＤをセグメント５４（ｍ）ごとに分割（例えば６４分割）して、各セグメント５４（ｍ）に対応した本体画像データＤＨＤ（ｍ）を順番に表示処理回路６７に出力する。
【０１０１】
第２伸長回路６４は、ＪＰＥＧ圧縮されたシャドー画像データＤＳをＪＰＥＧ伸長する。第２ＲＧＢ変換回路６５は、ＪＰＥＧ伸長されたシャドー画像データＤＳの輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ、ＣｂをＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換処理を行う。
【０１０２】
再生γｓ変換回路６６は、データ読出回路６０から入力されたγｓの情報に基づき、ＲＧＢ変換処理されたシャドー画像データＤＳを、撮影時のγｓとは逆特性の再生γｓ（逆γｓ）で変換処理して、液晶表示装置５０に対応したシャドー画像データＤＳＤを生成する。そして、再生γｓ変換回路６６は、シャドー画像データＤＳＤをセグメント５４（ｍ）ごとに分割（例えば６４分割）して、各セグメント５４（ｍ）に対応したシャドー画像データＤＳＤ（ｍ）を順番に表示処理回路６７に出力する。
【０１０３】
表示処理回路６７は、液晶表示装置５０の表示処理を制御する。この表示処理回路６７は、各回路６０，６３、６６からの入力データ・情報に基づき、液晶表示装置５０の各セグメント５４（ｍ）に対応した８ビットの表示出力データＤＤ（ｍ）、及び各照明部５５（ｍ）の輝度を示す８ビットのバックライト輝度設定値（以下、単にバックライト輝度という）ＢＬ（ｍ）をそれぞれ出力する。
【０１０４】
表示処理回路６７は、表示出力データＤＤ（ｍ）を液晶パネル５２へ出力する。この表示出力データＤＤ（ｍ）に基づき、セグメント５４（ｍ）内の各液晶素子の光透過率が制御される。また、表示処理回路６７は、バックライト輝度ＢＬ（ｍ）をバックライト５３へ出力する。このバックライト輝度ＢＬ（ｍ）に基づき、セグメント５４（ｍ）に対応した照明部５５（ｍ）の輝度が制御される。これにより、液晶パネル５２の表示面に画像が表示される。
【０１０５】
＜表示処理回路の構成＞
図１６に示すように、表示処理回路６７は、発光率決定回路（発光率決定手段）６９と、表示装置制御部７０とを備えている。
【０１０６】
発光率決定回路６９は、本体画像データＤＨＤ（ｍ）に基づき、本発明の発光率に相当するセグメント５４（ｍ）毎のバックライト発光率Ｒｂ（ｍ）を算出する。この発光率Ｒｂ（ｍ）の算出には、下記の式（１）が用いられる。式（１）の「Ｐｅａｋ（ＤＨＤ（ｍ））」は、本発明の代表値に相当するものであり、本体画像データＤＨＤ（ｍ）の画素値（輝度値）のピーク値である。発光率決定回路６９は、各セグメント５４（ｍ）の発光率Ｒｂ（ｍ）を順番に算出して、この算出結果を表示装置制御部７０へ逐次出力する。
【０１０７】
Ｒｂ（ｍ）＝２５５／Ｐｅａｋ（ＤＨＤ（ｍ））・・・式（１）
なお、上記式（１）ではＰｅａｋ（ＤＨＤ（ｍ））を用いて発光率Ｒｂ（ｍ）を算出しているが、例えば、本体画像データＤＨＤ（ｍ）の画素値（輝度値）の平均値を本発明の代表値として算出し、この平均値を用いて発光率Ｒｂ（ｍ）を算出してもよい。
【０１０８】
表示装置制御部７０は、本体画像データＤＨＤ（ｍ）とシャドー画像データＤＳＤ（ｍ）と発光率Ｒｂ（ｍ）とシャドーレベル情報とに基づき、表示出力データＤＤ（ｍ）及びバックライト輝度ＢＬ（ｍ）を決定し、これらをそれぞれ液晶パネル５２、バックライト５３に出力する。この表示装置制御部７０は、バックライト制御部（バックライト制御手段）７２と、表示制御部（表示制御手段）７３とを備えている。
【０１０９】
バックライト制御部７２は、発光率決定回路６９が算出した発光率Ｒｂ（ｍ）に基づき、バックライト輝度ＢＬ（ｍ）を算出する。このバックライト輝度ＢＬ（ｍ）の算出には、下記の式（２）が用いられる。なお、式（２）の「ＢＬ＿ｐｅａｋ」は、液晶表示装置５０の輝度設定最大値である。バックライト制御部７２は、発光率決定回路６９から新たな発光率Ｒｂ（ｍ）が入力される毎にバックライト輝度ＢＬ（ｍ）を算出して、この算出結果をバックライト５３へ出力する。
【０１１０】
ＢＬ（ｍ）＝ＢＬ＿Ｐｅａｋ／Ｒｂ（ｍ）・・・式（２）
この際に、前述の発光率決定回路６９は、本発明の代表値として、本体画像データＤＨＤ（ｍ）の画素値（輝度値）のピーク値を用いているので、このピーク値が比較的小さいセグメント５４（ｍ）ではバックライト輝度ＢＬ（ｍ）を下げることができるので省電力化が図れる。
【０１１１】
表示制御部７３は、セグメント５４（ｍ）毎の表示出力データＤＤ（ｍ）を算出する。この表示制御部７３は、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれていない場合には通常表示モードで動作する。また、表示制御部７３は、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合にはシャドー部画質向上モード（以下、単に画質向上モードという）で動作する。
【０１１２】
通常表示モードは、従来の８ビット画像の表示に対応した表示モードである。通常表示モード時の表示制御部７３は、本体画像データＤＨＤ（ｍ）と発光率Ｒｂ（ｍ）とに基づき、各セグメント５４（ｍ）に対応した表示出力データＤＤ（ｍ）を求めて液晶パネル５２に順番に出力する。
【０１１３】
画質向上モードは、シャドー部３７Ｓを多階調で表示するための表示モードである。画質向上モード時の表示処理回路６７は、本体画像データＤＨＤ（ｍ）及びシャドー画像データＤＳＤ（ｍ）と、シャドーレベル情報（Ｌｓ）と、発光率Ｒｂ（ｍ）とに基づき、各セグメント５４（ｍ）に対応した表示出力データＤＤ（ｍ）を求めて液晶パネル５２に順番に出力する。
【０１１４】
＜通常表示モード時の表示出力データＤＤ（ｍ）の決定＞
通常表示モードの表示制御部７３は、表示出力データＤＤ（ｍ）をセグメント５４（ｍ）内の画素毎に算出する。表示制御部７３は、本体画像データＤＨＤ（ｍ）の第ｉ画素の画素値（輝度値）をＤＨＤ（ｍ，ｉ）としたときに、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）に発光率Ｒｂ（ｍ）を乗算した乗算データを、表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）とする。ここで、セグメント５４（ｍ）が１６画素×１６画素で構成されている場合、ｉはｉ＝０〜（１６２−１）または１〜１６２となる。以下、図１７を用いて通常表示モード時の表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）の算出を具体的に説明する。
【０１１５】
図１７の（Ａ）部分は１４ビットのＲＡＷデータＤであり、図１７の（Ｂ）部分は８ビットの本体画像データＤＨＤである。例えば発光率Ｒｂ（ｍ）＝４である場合には、図１７の（Ｃ）部分に示すように、乗算データ［ＤＨＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］は、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）に４を掛け合わせた値、すなわち、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）を２ビットシフトさせた値となる。これは、上記式（２）に基づきバックライト輝度ＢＬ（ｍ）が輝度設定最大値の１／４倍となるため、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）を４倍にして画素（ｉ）の光の透過率を４倍にすることで、この画素（ｉ）における表示輝度レベルは通常と同じ［（１／４）×４＝１］になるからである。これにより、表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）［＝ＤＨＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］が算出される。
【０１１６】
表示制御部７３は、セグメント５４（ｍ）内の全画素（ｉ）について表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）を算出する。これにより、１つのセグメント５４（ｍ）に対応する表示出力データＤＤ（ｍ）が求められる。以下、同様にして全セグメント５４（ｍ）に対応する表示出力データＤＤ（ｍ）が求められる。
【０１１７】
＜画質向上モード時の表示出力データＤＤ（ｍ）の決定＞
画質向上モードの表示制御部７３は、通常表示モード時と同様に、表示出力データＤＤ（ｍ）をセグメント５４（ｍ）内の画素毎に算出する。表示制御部７３は、データ読出回路６０から取得したシャドーレベル情報に基づき、本体画像データＤＨＤ（ｍ）の第ｉ画素の画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判定する。そして、表示制御部７３は、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合には、上述の通常表示モード時と同様に乗算データ［ＤＨＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］を求めることで、表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）を決定する。これにより、表示出力データＤＤ（ｍ）に基づく表示画像の中で、シャドー部３７Ｓ以外の通常輝度部３７Ｎ（図５参照、通常輝度部分）に対応する表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）が決定される。
【０１１８】
一方、表示制御部７３は、画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）がシャドーレベルＬｓ以下になる場合に、シャドー画像データＤＳＤ（ｍ）から画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）に対応する第ｉ画素の画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）を抽出する。そして、表示制御部７３は、画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）に発光率Ｒｂ（ｍ）を乗算した乗算データを算出し、この乗算データから表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）を選択する。以下、図１８を用いて表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）について具体的に説明する。
【０１１９】
図１８の（Ａ）部分は１４ビットのＲＡＷデータＤであり、図１８の（Ｂ）部分は８ビットの本体画像データＤＨＤであり、図１８の（Ｃ）部分は８ビットのシャドー画像データＤＳＤである。図１８の（Ｄ）部分に示すように、表示制御部７３は、シャドーレベルＬｓ以下の各画素値ＤＨＤ（ｍ，ｉ）にそれぞれ対応する各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）に発光率Ｒｂ（ｍ）を掛け合わせた乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］を求め、この乗算データの中から所定の上位ビットを表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）として選択する。
【０１２０】
図１８の（Ｅ）部分に示すように、例えば発光率Ｒｂ（ｍ）が４である場合は、乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］は各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）に４を掛け合わせた値、すなわち、各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）を２ビットシフトさせた値となる。そして、表示制御部７３は、乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×４］の上位４ビット（ここでは最下位ビットＬＳＢから７番目及びこれより上位４ビット、言い換えると最上位ビットＭＳＢから４番目までの上位４ビット）を表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）として選択する。
【０１２１】
また、図１８の（Ｆ）部分に示すように、例えば発光率Ｒｂ（ｍ）が８である場合に、乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］は各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）に８を掛け合わせた値、すなわち、各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）を３ビットシフトさせた値となる。そして、表示制御部７３は、乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×８］の上位５ビット（ここでは最下位ビットＬＳＢから７番目及びこれより上位５ビット、言い換えると最上位ビットＭＳＢから５番目までの上位５ビット）を表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）として選択する。
【０１２２】
さらに、シャドーレベルＬｓのビット数をＢｌｓ（Ｂｌｓは１以上の自然数、本発明のＢに相当）をしたときに、発光率Ｒｂ（ｍ）が２Ｐ（Ｐは０以上の自然数）である場合、すなわち、バックライト輝度ＢＬ（ｍ）が輝度設定最大値の１／２Ｐ倍となる場合には、各画素値ＤＳＤ（ｍ，ｉ）に２Ｐを掛け合わせた乗算データが生成される。そして、この乗算データの上位（Ｂｌｓ＋Ｐ）ビットが表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）として選択される。これにより、表示出力データＤＤ（ｍ）に基づく表示画像の中で、シャドー部３７Ｓに対応する表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）が選択される。
【０１２３】
表示制御部７３は、セグメント５４（ｍ）内の全画素（ｉ）について表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）を求めることで、１つのセグメント５４（ｍ）に対応する表示出力データＤＤ（ｍ）を求める。この際に、前述の乗算データ［ＤＳＤ（ｍ，ｉ）×Ｒｂ（ｍ）］の上位（Ｂｌｓ＋Ｐ）ビットから選択された表示出力データＤＤ（ｍ，ｉ）は、表示出力データＤＤ（ｍ）の下位にマッピングされる。その結果、表示出力データＤＤ（ｍ）の下位（Ｂｌｓ）ビットに相当するシャドー部３７Ｓを、（Ｂｌｓ＋Ｐ）ビットで表現することができる。これにより、発光率Ｒｂ（ｍ）が大きくなるほど（バックライト輝度ＢＬ（ｍ）が小さくなるほど）より多ビットでシャドー部３７Ｓを表現することができる。
【０１２４】
［画像ファイル表示装置の作用］
次に、図１９を用いて上記構成の表示装置１１の画像表示処理について説明を行う。前述のデジタルカメラ２にて静止画像ファイル４５が記録されたメモリカード１０がカードスロット５９にセットされた後、図示しない操作部にて画像表示操作がなされると、データ読出回路６０はメモリカード１０から静止画像ファイル４５を読み出す（ステップＳ３１）。
【０１２５】
データ読出回路６０は、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合に、本体画像データＤＨを第１伸長回路６１へ出力し、シャドー画像データＤＳを第２伸長回路６４に出力する。また、静止画像ファイル４５のヘッダからシャドーレベル情報Ｌｓ、γ、γｓをそれぞれ読み出して、シャドーレベル情報を表示処理回路６７に出力し、γを再生γ変換回路６３に出力し、γｓを再生γｓ変換回路６６に出力する。
【０１２６】
一方、データ読出回路６０は、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれていない場合に、本体画像データＤＨを第１伸長回路６１へ出力し、γを再生γ変換回路６３へ出力する。
【０１２７】
第１伸長回路６１は、データ読出回路６０から入力された本体画像データＤＨをＪＰＥＧ伸長して第１ＲＧＢ変換回路６２に出力する（ステップＳ３２）。第１ＲＧＢ変換回路６２は、第１伸長回路６１から入力された本体画像データＤＨに対してＲＧＢ変換処理を施した後、この本体画像データＤＨを再生γ変換回路６３に出力する（ステップＳ３３）。
【０１２８】
再生γ変換回路６３は、データ読出回路６０から入力されたγの情報に基づき、第１ＲＧＢ変換回路６２から入力された本体画像データＤＨを再生γで変換処理して本体画像データＤＨＤを生成する（ステップＳ３４，Ｓ３５）。この本体画像データＤＨＤは、セグメント５４（ｍ）ごとに分割されて、再生γ変換回路６３から各セグメント５４（ｍ）に対応した本体画像データＤＨＤ（ｍ）が表示処理回路６７に順番に出力される。
【０１２９】
＜通常表示モード＞
表示処理回路６７は、シャドー画像データＤＳＤ（ｍ）の入力が無い場合、あるいはデータ読出回路６０からシャドー画像データＤＳが存在しない旨の通知を受けた場合などの静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれていない場合には、表示制御部７３を通常表示モードで動作させる（ステップＳ３６でＮＯ、ステップＳ３７）。
【０１３０】
図２０に示すように、発光率決定回路６９は、再生γ変換回路６３から第０番目のセグメント５４（０）に対応した本体画像データＤＨＤ（０）が入力されたときに（ステップＳ３９）、本体画像データＤＨＤ（０）の画素値のピーク値「Ｐｅａｋ（ＤＨＤ（０））」を求める。次いで、発光率決定回路６９は、求めたピーク値「Ｐｅａｋ（ＤＨＤ（０））」を上記式（１）に代入することにより、セグメント５４（０）の発光率Ｒｂ（０）を算出する（ステップＳ４０）。この発光率Ｒｂ（０）の算出結果は表示装置制御部７０に入力される。
【０１３１】
バックライト制御部７２は、発光率決定回路６９から入力された発光率Ｒｂ（０）を上記式（２）に代入して、セグメント５４（０）に対応した照明部５５（０）のバックライト輝度ＢＬ（０）を算出する（ステップＳ４１）。
【０１３２】
一方、通常表示モードの表示制御部７３は、再生γ変換回路６３から入力された本体画像データＤＨＤ（０）の第０画素の画素値ＤＨＤ（０，０）に、発光率決定回路６９から入力された発光率Ｒｂ（０）を乗算する（ステップＳ４２）。これにより、セグメント５４（０）の第０画素に対応した表示出力データＤＤ（０，０）が算出される。次いで、表示制御部７３は、本体画像データＤＨＤ（０）の第１画素の画素値ＤＨＤ（０，１）に発光率Ｒｂ（０）を乗算して、セグメント５４（０）の第１画素に対応した表示出力データＤＤ（０，１）を算出する（ステップＳ４３でＹＥＳ、ステップＳ４４，Ｓ４２）。以下同様に、表示制御部７３は、セグメント５４（０）の全画素について、表示出力データＤＤ（０，ｉ）を算出する。
【０１３３】
セグメント５４（０）の全画素（ｉ＝ｉ＿ｍａｘ）について表示出力データＤＤ（０，ｉ）が算出されることにより（ステップＳ４３でＮＯ）、セグメント５４（０）に対応する表示出力データＤＤ（０）が求められる。
【０１３４】
バックライト制御部７２が求めたバックライト輝度ＢＬ（０）はバックライト５３へ出力され、表示制御部７３が求めた表示出力データＤＤ（０）は液晶パネル５２に出力される（ステップＳ４５）。
【０１３５】
次いで、再生γ変換回路６３から表示処理回路６７に入力されたセグメント５４（１）に対応した本体画像データＤＨＤ（１）に基づき、発光率決定回路６９が発光率Ｒｂ（１）を算出した後に、バックライト制御部７２及び表示制御部７３がそれぞれバックライト輝度ＢＬ（１）、表示出力データＤＤ（１）の算出及び出力を行う（ステップＳ４６でＹＥＳ、ステップＳ４７，Ｓ４８，Ｓ４０〜Ｓ４５）。
【０１３６】
以下同様にして、全てのセグメント５４（ｍ）及びこれに対応する照明部５５（ｍ）についてのバックライト輝度ＢＬ（ｍ）、表示出力データＤＤ（ｍ）の算出及び出力が実行される（ステップＳ４６でＮＯ）。液晶パネル５２の表示面に表示画像が表示される。
【０１３７】
＜画質向上モード＞
図１９に戻って表示処理回路６７は、シャドー画像データＤＳＤ（ｍ）が入力された場合、あるいはデータ読出回路６０からシャドー画像データＤＳを出力した旨の通知を受けた場合などの静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合には、表示制御部７３を画質向上モードで動作させる（ステップＳ３６でＹＥＳ、ステップＳ４９）。
【０１３８】
図２１に示すように、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合に、第２伸長回路６４は、データ読出回路６０から入力されたシャドー画像データＤＳをＪＰＥＧ伸長して第２ＲＧＢ変換回路６５に出力する（ステップＳ５０）。第２ＲＧＢ変換回路６５は、第２伸長回路６４から入力されたシャドー画像データＤＳに対してＲＧＢ変換処理を施した後、このシャドー画像データＤＳを再生γｓ変換回路６６に出力する（ステップＳ５１）。
【０１３９】
再生γｓ変換回路６６は、データ読出回路６０から入力されたγｓの情報に基づき、第２ＲＧＢ変換回路６５から入力されたシャドー画像データＤＳを再生γｓで変換処理してシャドー画像データＤＳＤを生成する（ステップＳ５２，Ｓ５３）。このシャドー画像データＤＳＤは、セグメント５４（ｍ）ごとに分割されて、再生γｓ変換回路６６から各セグメント５４（ｍ）に対応したシャドー画像データＤＳＤ（ｍ）が表示処理回路６７に順番に出力される。なお、ステップＳ５０からステップＳ５３までの処理は、前述のステップＳ３２からステップＳ３５までの処理と並行して行われる。
【０１４０】
次いで、前述のステップＳ３９からステップＳ４１と同様に、発光率決定回路６９が発光率Ｒｂ（０）を算出して表示装置制御部７０へ出力した後（ステップＳ５４，Ｓ５５）、バックライト制御部７２がバックライト輝度ＢＬ（０）を算出する（ステップＳ５６）。
【０１４１】
一方、画質向上モード時の表示制御部７３は、データ読出回路６０から取得したシャドーレベル情報に基づき、再生γ変換回路６３から入力された本体画像データＤＨＤ（０）のｉ＝０番目の画素値ＤＨＤ（０，０）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判定する（ステップＳ５７）。
【０１４２】
表示制御部７３は、画素値ＤＨＤ（０，０）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合（ステップＳ５７でＹＥＳ）には、前述の通常表示モードのステップＳ４２と同様に、画素値ＤＨＤ（０，０）に発光率Ｒｂ（０）を乗算した乗算データ［ＤＨＤ（０，０）×Ｒｂ（０）］を算出する（ステップＳ５８）。
【０１４３】
逆に画素値ＤＨＤ（０，０）がシャドーレベルＬｓ以下になる場合（ステップＳ５７でＮＯ）に、表示制御部７３は、シャドー画像データＤＳＤ（０）から画素値ＤＨＤ（０，０）に対応する第０画素の画素値ＤＳＤ（０，０）を抽出する。そして、表示制御部７３は、画素値ＤＳＤ（０，０）に発光率Ｒｂ（ｍ）を乗算した乗算データ［ＤＳＤ（０，０）×Ｒｂ（０）］を算出する（ステップＳ５９）。
【０１４４】
次いで、表示制御部７３は、本体画像データＤＨＤ（０）の第１画素の画素値ＤＨＤ（０，１）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判定する（ステップＳ６０でＹＥＳ、ステップＳ６１，Ｓ５７）。そして、表示制御部７３は、画素値ＤＨＤ（０，１）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合には乗算データ［ＤＳＤ（０，１）×Ｒｂ（０）］を算出する（ステップＳ５７でＹＥＳ、ステップＳ５８）。また、表示制御部７３は、画素値ＤＨＤ（０，１）がシャドーレベルＬｓ以下になる場合には乗算データ［ＤＳＤ（０，１）×Ｒｂ（０）］を算出する（ステップＳ５７でＮＯ、ステップＳ５９）。
【０１４５】
以下同様に、表示制御部７３は、セグメント５４（０）の全画素（ｉ＝ｉ＿ｍａｘ）について、乗算データ［ＤＨＤ（０，ｉ）×Ｒｂ（０）］または乗算データ［ＤＳＤ（０，ｉ）×Ｒｂ（０）］を算出する（ステップＳ６０でＮＯ）。
【０１４６】
表示制御部７３は、乗算データ［ＤＨＤ（０，ｉ）×Ｒｂ（０）］を通常輝度部３７Ｎに対応する表示出力データＤＤ（０，ｉ）とする。また、表示制御部７３は、乗算データ［ＤＳＤ（０，ｉ）×Ｒｂ（０）］の上位所定ビット、例えばＬｓ＝３（Ｂｌｓ＝２）、発光率Ｒｂ（０）＝４の場合には、上位４ビットをシャドー部３７Ｓに対応する表示出力データＤＤ（０，ｉ）として選択する。この上位４ビットは、表示出力データＤＤ（０）の下位にマッピングされる。これにより、セグメント５４（０）に対応する８ビットの表示出力データＤＤ（０）が求められる。
【０１４７】
バックライト制御部７２が求めたバックライト輝度ＢＬ（０）はバックライト５３へ出力され、表示制御部７３が求めた表示出力データＤＤ（０）は液晶パネル５２に出力される（ステップＳ６２）。
【０１４８】
次いで、再生γ変換回路６３から入力されたセグメント５４（１）に対応した本体画像データＤＨＤ（１）に基づき、発光率決定回路６９が発光率Ｒｂ（１）を算出する（ステップＳ６３でＹＥＳ、ステップＳ６４，Ｓ６５，Ｓ５５）。そして、前述のステップＳ５６からステップＳ６２で説明したように、バックライト制御部７２及び表示制御部７３がそれぞれバックライト輝度ＢＬ（１）、表示出力データＤＤ（１）の算出及び出力を行う。以下同様にして、全てのセグメント５４（ｍ）及びこれに対応する照明部５５（ｍ）についてのバックライト輝度ＢＬ（ｍ）、表示出力データＤＤ（ｍ）の算出及び出力が実行される。
【０１４９】
全てのセグメント５４（ｍ＝ｍ＿ｍａｘ）及びこれに対応する照明部５５（ｍ＝ｍ＿ｍａｘ）についてのバックライト輝度ＢＬ（ｍ）、表示出力データＤＤ（ｍ）の算出及び出力が実行されることで（ステップＳ６３でＮＯ）、液晶パネル５２の表示面に画像が表示される。
【０１５０】
図１９に戻って、メモリカード１０に記録された別の静止画像ファイル４５を再生表示する場合には上述の各処理が繰り返し実行されて（ステップＳ６７）、液晶パネル５２の表示面に新たな画像が表示される。
【０１５１】
＜画像ファイル表示装置の作用効果＞
比較例を示す図２２Ａにおいて、８ビットの本体画像データＤＨＤを通常通り（発光率Ｒｂ（ｍ）＝１、輝度１００％）に表示したときの（１）通常階調に対して、発光率Ｒｂ（ｍ）＝４、すなわち、バックライト輝度ＢＬ（ｍ）を２５％（１／４倍）にした場合には、輝度０からシャドー輝度レベルＢｓを表示するため、従来は本体画像データの値０〜３を４倍する。すなわち、本体画像データの値１に相当する輝度を（２）で表示するには値４、本体画像データの値２に相当する輝度を（２）で表示するには値８とするが、この場合に、本体画像データの値１から値４、値４から値８の中間の階調がない。このため、（２）の表示階調は（１）と同じ４階調となる。
【０１５２】
これに対して、図２２Ｂに示すように、本発明では、別途記録したシャドー画像データの上位４ビット（Ｂｌｓ＝２）を表示に使用することで、（３）に示すように輝度０からシャドー輝度レベルＢｓまでのシャドー部３７Ｓを最大１４階調（図中では１２階調）で表示することができる。また、発光率Ｒｂ（ｍ）＝６４、すなわち、バックライト輝度ＢＬ（ｍ）を１／６４倍にした場合にはシャドー画像データの上位８ビットを表示に使うことでより多階調で表示することができる。これにより、シャドー部３７Ｓを十分な階調で表示することができる。
【０１５３】
また、セグメント５４（ｍ）内の画素値とバックライト輝度との関係を示す図２３においても同様に、シャドーレベルＬｓ以下の画素値を従来通り表示する場合には目標階調Ａに近い４つの値（４階調）で表示され、バックライト輝度は１００％に設定される。そして、バックライト輝度が２５％の場合に、従来方式では本体画像データの値が４倍されて目標階調Ｂに近い４つの値（４階調）で表示されるが、４階調で表示されることは変わらない。これに対して、本発明では、シャドー画像データの上位４ビット（Ｂｌｓ＝２）を表示に使用することで、シャドー部３７Ｓを最大１６階調で表示することができるので、シャドー部を十分な階調（多ビット）で表示することができる。
【０１５４】
さらに、画素値のピーク値が比較的小さいセグメント５４（ｍ）では上記式（１）、（２）に基づき、バックライト輝度を下げることができるので省電力化が図れる。
【０１５５】
［第３実施形態のデジタルカメラ］
次に、図２４を用いて本発明の第３実施形態のデジタルカメラ７８について説明を行う。上記第１実施形態のデジタルカメラ２では、シャドー部３７Ｓを構成する低輝度画素（ｉ）の画素数（図１２に示したΣＳ）がしきい値ＳＳよりも大きくなったときに、シャドー画像データＤＳの生成・記録を行っている。これに対して、デジタルカメラ７８では、操作部９にて特定の撮影モードの選択または特定の撮影設定値の設定が行われたときに、シャドー画像データＤＳの生成・記録を行う。
【０１５６】
なお、デジタルカメラ７８は、撮影モードの選択や撮影設定値の設定を行う点を除けば、第１実施形態のデジタルカメラ２と基本的に同じ構成であり、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１５７】
デジタルカメラ７８の操作部９には、撮影モード選択部（撮影モード選択手段）７９と、露光補正量設定部（設定手段）８０とが設けられている。
【０１５８】
撮影モード選択部７９は、デジタルカメラ７８の撮影モードの選択に用いられる。デジタルカメラ７８の撮影モードとしては、通常撮影モードの他に、夜景を撮影するのに最適な撮影条件に設定される夜景モードを有しており、各撮影モードの選択は撮影モード選択部７９にて行われる。撮影モードとして夜景モードが設定されると、ＣＰＵ１２は、カラー撮像素子２３の感度を増幅させたり、メカシャッタ１８のシャッタ速度を遅くして露光量を増加させたりなどする。
【０１５９】
露光補正量設定部８０は、撮影時の露光補正量（撮影設定値）の設定に用いられる。ＣＰＵ１２は、露光補正量設定部８０にて設定された露光補正量に応じて、メカシャッタ１８のシャッタ速度や絞りの開口径を調整することで、撮影時の露光量を増減させる。
【０１６０】
画像処理回路８１は、図４に示した第１実施形態の画像処理回路２９と基本的に同じ構成である。ただし、画像処理回路８１は、操作部９にて低輝度画素（ｉ）の画素数が増加するような操作が行われた場合にシャドー画像データＤＳの生成・記録を行い、この操作が行われない場合にはシャドー画像データＤＳの生成・記録を行わない。この低輝度画素（ｉ）の画素数が増加するような操作とは、撮影モードとして夜景モードを選択する操作や、露光補正量のマイナス量が所定量以上（予め定めた範囲内）になるように設定する操作である。ここで「所定量」は、露光補正量のマイナス量を増減させたときの低輝度画素（ｉ）の画素数を実験やシミュレーションにより求めておくことで、適宜決定される。
【０１６１】
［第３実施形態のデジタルカメラの作用］
図２５を用いて、上記構成のデジタルカメラ７８の作用（静止画像ファイル４５の生成・記録処理）について説明を行う。なお、ステップＳ１からステップＳ５までの処理は、図１０及び図１１に示した第１実施形態の各処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【０１６２】
画像処理回路８１（シャドー画像生成処理部２９ｂ）は、撮影モード選択部７９にて夜景モードが設定されている場合（ステップＳ５−１）、または露光補正量設定部８０にて設定された露光補正量のマイナス量が所定量以上の場合（ステップＳ５−２）には、前述の図１２に示したシャドー画像データＤＳ生成処理（ステップＳ６）と、図１０に示した静止画像ファイル４５の記録処理（ステップＳ２９）とが実行される。
【０１６３】
また、画像処理回路８１は、夜景モードが設定されておらず、かつ露光補正量のマイナス量が所定量以上でない場合には、シャドー画像データＤＳの生成を行わない。この場合には、本体画像データＤＨ及びγが静止画像ファイル４５としてメモリカード１０に記録される。
【０１６４】
＜第３実施形態の作用効果＞
このように第３実施形態のデジタルカメラ７８では、低輝度画素（ｉ）の画素数（シャドー部３７Ｓの面積）の増加によりシャドー画像データＤＳを用いたシャドー部３７Ｓの多階調表示の効果が顕著となる場合に、シャドー画像データＤＳを記録することができる。また、シャドー部３７Ｓの割合が低い不要なシャドー画像データＤＳの記録が行われることが防止される。
【０１６５】
なお、上記第３実施形態では、低輝度画素（ｉ）の画素数が増加する可能性の高い撮影モードや撮影設定値の例として夜景モード、露光補正量を例に挙げて説明したが、この画素数が増加する可能性のある各種の撮影モードを選択する場合、または各種の撮影設定値を設定する場合にも本発明を適用することができる。
【０１６６】
［第４実施形態のデジタルカメラ］
次に、図２６を用いて本発明の第５実施形態のデジタルカメラ８３について説明を行う。上記第１及び第３実施形態のデジタルカメラ２、７８では、ＲＡＷデータＤに関係なく定められたシャドーレベルＬｓに従って低輝度画素（ｉ）の選択を行っているが、デジタルカメラ８３では、ＲＡＷデータＤ毎にシャドーレベルＬｓを決定する。
【０１６７】
デジタルカメラ８３は、そのＣＰＵ１２が画素値統計量算出部（画素値統計量算出手段）８４、シャドーレベル決定部（輝度レベル決定手段）８５として機能する点を除けば、第１実施形態のデジタルカメラ２と基本的に同じ構成であり、上記第１実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１６８】
画素値統計量算出部８４は、信号調整回路２８で生成されたＲＡＷデータＤを取得して、このＲＡＷデータＤの各画素（ｉ）の画素値Ｄ（ｉ）に基づき、各画素（ｉ）の画素値Ｄ（ｉ）の統計量としてヒストグラムＨを算出する。
【０１６９】
図２７に示すように、ヒストグラムＨは、画素値（０〜（２１４−１））とこの画素値毎の画素数との関係を示すものである。このヒストグラムＨを解析することで、ＲＡＷデータＤの中で任意の画素値以下の画素（ｉ）の画素数を判別することができる。このヒストグラムＨはシャドーレベル決定部８５に出力される。
【０１７０】
シャドーレベル決定部８５は、画素値統計量算出部８４から入力されたヒストグラムＨを解析して、ＲＡＷデータＤの中で予め定められた割合（例えば５％）の画素を低輝度画素（ｉ）として選択可能なシャドーレベルＬｓを決定する。シャドーレベル決定部８５は、決定したシャドーレベルＬｓに関するシャドーレベル情報を画像処理回路２９に出力する。
【０１７１】
画像処理回路２９は、シャドーレベル決定部８５が決定したシャドーレベルＬｓに従って低輝度画素（ｉ）の選択を行ってシャドー画像データＤＳを生成する。これにより、ＲＡＷデータ毎に、ＲＡＷデータＤに含まれるシャドー部３７Ｓの輝度レベル及びシャドー部の割合（頻度）に応じたシャドー画像データＤＳを生成することができる。
【０１７２】
なお、上記第５実施形態ではＲＡＷデータＤの各画素（ｉ）の画素値Ｄ（ｉ）の統計量としてヒストグラムＨを算出しているが、画素値とこの画素値毎の画素数との関係を判別可能な各種の統計量を算出してもよい。
【０１７３】
［第５実施形態の画像ファイル表示装置］
次に、図２８を用いて本発明の第５実施形態の画像ファイル表示装置９０（以下、単に表示装置９０という）について説明を行う。上記第２実施形態の表示装置１１では、ローカルディミング制御可能な液晶表示装置５０で静止画像ファイル４５に基づく画像表示を行うが、表示装置９０では液晶表示装置以外の多階調表示が可能な表示装置を用いて静止画像ファイル４５に基づく画像表示を行う。
【０１７４】
表示装置９０は、１２ビットの階調表示が可能な有機ＥＬパネル（表示手段）９１と、装置本体９２とにより構成されている。有機ＥＬパネル９１の構造については公知であるのでここでは具体的な説明は省略する。
【０１７５】
なお、表示装置９０は、液晶表示装置５０の代わりに有機ＥＬパネル９１を備える点を除けば、第２実施形態の表示装置１１と基本的に同じ構成であり、上記第２実施形態と機能・構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【０１７６】
装置本体９２は、上記第２実施形態の表示処理回路６７とは異なる表示処理回路９３を備える点を除けば、第２実施形態の装置本体５１と基本的に同じ構成である。ただし、装置本体９２の再生γ変換回路６３は本体画像データＤＨＤを表示処理回路９３に出力し、再生γｓ変換回路６６はシャドー画像データＤＳＤを表示処理回路９３に出力する。
【０１７７】
図２９に示すように、表示処理回路９３はビット選択回路９５を備えている。ビット選択回路９５は、有機ＥＬパネル９１から取得した階調情報ｇｂ（例えば１２ビット）と、各回路６０，６３、６６からの入力データ・情報（８ビットの画像データＤＨＤ，ＤＳＤ、及びシャドーレベル情報）に基づき、１２ビットの表示出力データＤＤを生成して有機ＥＬパネル９１に出力する。この際に、ビット選択回路９５は、表示出力データＤＤを有機ＥＬパネル９１の画素（ｉ）毎に決定する。
【０１７８】
なお、ビット選択回路９５は、第２実施形態の表示制御部７３と同様に、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれていない場合には通常表示モードで動作し、シャドー画像データＤＳが含まれている場合には画質向上モードで動作する。
【０１７９】
＜通常表示モード時のビット選択回路の動作＞
図３０の（Ａ）〜（Ｄ）部分において、ＲＡＷデータＤが１４ビットであり、本体画像データＤＨＤ及びシャドー画像データＤＳＤが８ビットであり、表示出力データＤＤがｇｂ＝１２ビットであり、シャドーレベルＬｓのビット数がＢｌｓ＝２である場合についてのビット選択回路９５の動作について具体的に説明する。
【０１８０】
通常表示モードのビット選択回路９５は、最初に、有機ＥＬパネル９１から取得した階調情報ｇｂに基づき、有機ＥＬパネル９１の表示階調が１２ビットであることを判別する。そして、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第ｉ（ｉ＝０〜（２１２−１））画素の８ビットの画素値ＤＨＤ（ｉ）を、１２ビットの表示出力データＤＤのｉ画素の上位８ビット［ＤＤ（ｉ，５）〜ＤＤ（ｉ，１２）］に割り当てる。また、ビット選択回路９５は、表示出力データＤＤの第ｉ画素の下位４ビット［ＤＤ（ｉ，０）〜ＤＤ（ｉ，４）］には０を挿入する。なお、「ＤＤ（ｉ，ｂ）」は、表示出力データＤＤの第ｉ画素の第ｂビットである。これにより、１２ビットの表示出力データＤＤが生成される。
【０１８１】
＜画質向上モード時のビット選択回路の動作＞
画質向上モードのビット選択回路９５は、通常表示モード時と同様に有機ＥＬパネル９１の表示階調が１２ビットであることを判別した後、本体画像データＤＨＤの第ｉ画素の画素値ＤＨＤ（ｉ）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判別する。そして、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第ｉ画素の画素値ＤＨＤ（ｉ）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合には、通常表示モード時と同様に、画素値ＤＨＤ（ｉ）を表示出力データＤＤの第ｉ画素の上位８ビット［ＤＤ（ｉ，５）〜ＤＤ（ｉ，１２）］に割り当てる。また、ビット選択回路９５は、下位４ビット［ＤＤ（ｉ，０）〜ＤＤ（ｉ，４）］には０を挿入する。
【０１８２】
一方、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第ｉ画素の画素値ＤＨＤ（ｉ）がシャドーレベルＬｓ以下になる場合には、第ｉ画素の画素値ＤＨＤ（ｉ）を表示出力データＤＤの第ｉ画素の上位８ビット［ＤＤ（ｉ，５）〜ＤＤ（ｉ，１２）］に割り当てる。なお、通常は「０」が挿入される。
【０１８３】
また、ビット選択回路９５は、シャドー画像データＤＳＤの第ｉ画素の８ビットの画素値ＤＳＤ（ｉ）の上位３ビット以下の４（＝ｇｂ−８）ビット、具体的には上位３番目「５」から６番目「２」のビットを、表示出力データＤＤの第ｉ画素の下位８ビット［ＤＤ（ｉ，０）〜ＤＤ（ｉ，３）］に割り当てる。これにより、１２ビットの表示出力データＤＤが生成される。
【０１８４】
有機ＥＬパネル９１は、ビット選択回路９５から入力された１２ビットの表示出力データＤＤに基づき、表示面に画像を表示する。
【０１８５】
［第５実施形態の画像ファイル表示装置の作用］
次に、図３１を用いて上記構成の表示装置９０の画像表示処理について説明を行う。表示装置９０の電源がＯＮされると、表示処理回路９３（ビット選択回路９５）は、有機ＥＬパネル９１から階調情報ｇｂ（ｇｂ＝１２）を取得する（ステップＳ３０）。これにより、ビット選択回路９５は、有機ＥＬパネル９１の表示階調が１２ビットであることを判別する。以下、前述の第２実施形態のステップＳ３１からステップＳ３５までの処理が実行されて、ビット選択回路９５に本体画像データＤＨＤが入力される。
【０１８６】
＜通常表示モード＞
ビット選択回路９５は、シャドー画像データＤＳＤの入力が無い場合、あるいはデータ読出回路６０からシャドー画像データＤＳが存在しない旨の通知を受けた場合などの静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれていない場合には、通常表示モードで動作する（ステップＳ３６でＮＯ、ステップＳ７０）。
【０１８７】
図３２に示すように、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第０画素の画素値ＤＨＤ（０）を、１２ビットの表示出力データＤＤの第０画素の上位８ビット［ＤＤ（０，５）〜ＤＤ（０，１２）］に割り当てる。また、表示出力データＤＤの第０画素の下位４ビット［ＤＤ（０，０）〜ＤＤ（０，４）］には０を挿入する（ステップＳ７１、Ｓ７２）。
【０１８８】
次いで、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第１画素の画素値ＤＨＤ（１）を、表示出力データＤＤの第１画素の上位８ビット［ＤＤ（１，５）〜ＤＤ（１，１２）］に割り当てるとともに、下位４ビット［ＤＤ（０，０）〜ＤＤ（０，４）］には０を挿入する（ステップＳ７３でＹＥＳ，ステップＳ７４，Ｓ７２）。以下同様に、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの全画素について上述の処理を繰り返し実行することで（ステップＳ７３でＮＯ）、表示出力データＤＤを生成して有機ＥＬパネル９１に出力する（ステップＳ７５）。これにより、有機ＥＬパネル９１の表示面に表示出力データＤＤに基づく画像が表示される。
【０１８９】
＜画質向上モード＞
図３１に戻って、ビット選択回路９５は、シャドー画像データＤＳＤが入力された場合、あるいはデータ読出回路６０からシャドー画像データＤＳを出力した旨の通知を受けた場合などの静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合には、画質向上モードで動作する（ステップＳ３６でＹＥＳ、ステップＳ７７）。
【０１９０】
図３３に示すように、静止画像ファイル４５にシャドー画像データＤＳが含まれている場合には、前述の第２実施形態のステップＳ５０からステップＳ５３までの処理が実行されることで、ビット選択回路９５にシャドー画像データＤＳが入力される。
【０１９１】
ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第０画素の画素値ＤＨＤ（０）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判別する（ステップＳ７８，Ｓ７９）。ビット選択回路９５は、画素値ＤＨＤ（０）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合には、通常表示モード時と同様の処理を実行する（ステップＳ７９でＹＥＳ、ステップＳ８０）。
【０１９２】
一方、ビット選択回路９５は、画素値ＤＨＤ（０）がシャドーレベルＬｓ以下になる場合（ステップＳ７９でＮＯ）には、画素値ＤＨＤ（０）を表示出力データＤＤの第０画素の上位８ビット［ＤＤ（０，５）〜ＤＤ（０，１２）］に割り当てる。
【０１９３】
また、ビット選択回路９５は、シャドー画像データＤＳＤの画素値ＤＳＤ（０）の上位３ビット以下の４（＝ｇｂ−８）ビット、具体的には上位３番目「５（＝７−Ｂｌｓ）」から６番目「２（＝１６−Ｂｌｓ−ｇｂ）」のビットを、表示出力データＤＤの第０画素の下位８ビット［ＤＤ（０，０）〜ＤＤ（０，３）］に割り当てる（ステップＳ８１）。
【０１９４】
次いで、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの第１画素の画素値ＤＨＤ（１）がシャドーレベルＬｓ以下になるか否かを判別する（ステップＳ８２でＹＥＳ、ステップＳ８３，Ｓ７９）。そして、ビット選択回路９５は、画素値ＤＨＤ（１）がシャドーレベルＬｓよりも大きくなる場合には画素値ＤＨＤ（１）を表示出力データＤＤの上位８ビット［ＤＤ（１，５）〜ＤＤ（１，１２）］に割り当て、画素値ＤＳＤ（１）の上位３番目から６番目のビットを表示出力データＤＤの下位８ビット［ＤＤ（１，０）〜ＤＤ（１，３）］に割り当てる（ステップＳ８１）。
【０１９５】
以下同様に、ビット選択回路９５は、本体画像データＤＨＤの全画素について上述の処理を繰り返し実行することで（ステップＳ８２でＮＯ）、表示出力データＤＤを生成して有機ＥＬパネル９１に出力する（ステップＳ８４）。これにより、有機ＥＬパネル９１の表示面に表示出力データＤＤに基づく画像が表示される。
【０１９６】
図３１に戻って、メモリカード１０に記録された別の静止画像ファイル４５を再生表示する場合には上述の各処理が繰り返し実行されて（ステップＳ８６）、有機ＥＬパネル９１の表示面に新たな表示出力データＤＤに基づく画像が表示される。
【０１９７】
＜第５実施形態の作用効果＞
このように第５実施形態においても、８ビットの本体画像データＤＨＤでは不足する１２ビットの表示出力データＤＤの下位ビットをシャドー画像データＤＳＤから補填することができるので、シャドー部３７Ｓを十分な階調で表示することができる。また、シャドー部３７Ｓを階調のつながりがよく、高画質に表示することができる。
【０１９８】
なお、上記第５実施形態では、８ビットの本体画像データＤＨＤ及びシャドー画像データＤＳから１２ビットの表示出力データを生成する場合について説明したが、Ｍビット（Ｍは任意ビット数）の本体画像データＤＨＤ及びシャドー画像データＤＳＤから、Ｑ（Ｑ＞Ｍ）ビット表示可能な有機ＥＬパネル等の表示装置に対応したＱビットの表示出力データを生成してもよい。
【０１９９】
［その他］
上記各実施形態のデジタルカメラ２では、画像処理回路２９の本体画像生成処理部２９ａ、シャドー画像生成処理部２９ｂがそれぞれ本発明の第１の信号処理、第２の信号処理として、γ補正処理、ＹＣ変換処理、ノイズ低減処理、圧縮処理を行っているが、例えばさらにシャープネス処理を行ってもよい。この場合には、図３４に示すように、本体画像生成処理部２９ａ及びシャドー画像生成処理部２９ｂにそれぞれ第１シャープネス処理回路９７、第２シャープネス処理回路９８を設ければよい。なお、第１シャープネス処理回路９７が行うシャープネス処理の特性と、第２シャープネス処理回路９８が行うシャープネス処理の特性が異なっていてもよい。
【０２００】
上記各実施形態のデジタルカメラでは、静止画像ファイル４５の生成・記録を行っているが、例えば、図３５に示すように、動画像ファイル９９の生成・記録を行うこともできる。この動画像ファイル９９は、例えばモーションＪＰＥＧ形式で生成・記録されたものであり、フレーム毎に本体画像データＤＨと、シャドー画像データＤＳと、オーディオ（音声）データＤＡとが交互に記録される。そして、フレーム毎に本体画像データＤＨとシャドー画像データＤＳとが関連付けられている。
【０２０１】
動画像ファイル９９のヘッダには、シャドーレベル情報（Ｌｓ）と、γ、γｓと、各データＤＨ，ＤＳのアドレスを示すオフセットアドレスとが格納されている。動画像ファイル９９の生成・記録処理は、前述の静止画像ファイル４５の生成・記録処理と基本的には同じであるので、ここでは説明を省略する。なお、途中のフレームでＬｓ、γ、γｓの少なくともいずれかがが変更された場合には、変更後の情報についてもヘッダに格納する。
【０２０２】
また、上記各実施形態の表示装置では、静止画像ファイル４５の再生表示を行っているが、動画像ファイル９９の再生表示を行うことができる。この場合には、動画像ファイル９９のフレームごとに、前述の静止画像ファイル４５の再生表示と同様の処理を行えばよいので、動画像ファイル９９の再生表示処理についての説明は省略する。
【０２０３】
上記各実施形態のデジタルカメラでは、１４ビットのＲＡＷデータＤから８ビットの本体画像データＤＨと８ビットのシャドー画像データＤＳを生成しているが、Ｎビット（Ｎは任意ビット数）の各種画像データからＭ（Ｍ＜Ｎ）ビットの本体画像データＤＤとシャドー画像データＤＳを生成する場合にも本発明を適用することができる。
【０２０４】
上記各実施形態の表示装置では、液晶表示装置や有機ＥＬパネルを用いて画像表示を行っているが、例えばプラズマディスプレイパネル、プロジェクタなどの多階調（広ダイナミックレンジ）表示可能、特にシャドー部の階調再現能力が向上している各種の表示手段を用いて画像表示を行う場合に本発明を適用することができる。また、上記各実施形態の表示装置として、パーソナルコンピュータ型の表示装置（図２参照）を例に挙げて説明したが、テレビ、モニタ、携帯端末などの画像表示可能な各種の表示装置に本発明を適用することができる。
【０２０５】
上記各実施形態では本発明の画像ファイル生成装置としてデジタルカメラを例に挙げて説明を行ったが、例えば、カメラ機能を有する携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)、携帯型ゲーム機にも本発明を適用することができる。以下、スマートフォンを例に挙げ、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【０２０６】
＜スマートフォンの構成＞
図３６は、スマートフォン５００の外観を示すものである。スマートフォン５００は、平板状の筐体５０１を有している。筐体５０１の一方の面には、液晶表示装置５０２と、スピーカ５０３と、マイクロホン５０４、操作部５０５と、カメラ部５０６とを備えている。なお、筐体５０１の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【０２０７】
液晶表示装置５０２は、ＣＰＵ５０７からの指令を受けた表示処理部５０８の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示する。また、液晶表示装置５０２は、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネル構造を有している。この液晶表示装置５０２は、液晶パネル５１０と、バックライト５１１と、操作パネル５１２とで構成されている。
【０２０８】
液晶パネル５１０及びバックライト５１１は、上記第２実施形態の液晶パネル５２、バックライト５３と基本的に同じものである。このため、液晶表示装置５０２もローカルディミング制御を行うことができる。
【０２０９】
操作パネル５１２は、光透過性を有しており、液晶パネル５１０の表示面上に載置されている。この操作パネル５１２は、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。このデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号をスマートフォン５００のＣＰＵに出力する。ＣＰＵは、受信した検出信号に基づいて、液晶パネル５１０上の操作位置（座標）を検出する。このような操作パネル５１２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられる。
【０２１０】
図３７に示すように、スマートフォン５００は、液晶表示装置５０２、スピーカ５０３、マイクロホン５０４、操作部５０５、カメラ部５０６、ＣＰＵ５０７、表示処理部５０８の他に、無線通信部５１５と、通話部５１６と、記憶部５１７と、外部入出力部５１８と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部５１９と、モーションセンサ部５２０と、電源部５２１とを備える。
【０２１１】
無線通信部５１５は、ＣＰＵ５０７の指示にしたがって、移動通信網に収容された基地局装置に対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０２１２】
通話部５１６は、スピーカ５０３やマイクロホン５０４を備え、マイクロホン５０４を通じて入力されたユーザの音声を音声データに変換してＣＰＵ５０７に出力したり、無線通信部５１５等で受信された音声データを復号してスピーカ５０３から出力する。なお、スピーカ５０３やマイクロホン５０４の搭載位置は、図１に示した位置に限定されず、適宜変更可能である。
【０２１３】
操作部５０５は、例えば押しボタン式のスイッチや十字キーなどを用いたハードウェアキーであり、ユーザからの指示を受け付ける。この操作部５０５は、例えば筐体５０１の表示部の下部や筐体５０１の側面に搭載される。
【０２１４】
記憶部５１７は、ＣＰＵ５０７の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータなどを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶する。また、記憶部５１７は、スマートフォン内蔵の内部記憶部５１７ａと着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部５１７ｂにより構成される。なお、内部記憶部５１７ａと外部記憶部５１７ｂとしては、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）などの公知の各種記憶媒体が用いられる。
【０２１５】
外部入出力部５１８は、スマートフォン５００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０２１６】
ＧＰＳ受信部５１９は、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン５００の緯度、経度、高度からなる位置を検出する。この検出結果はＣＰＵ５０７に出力される。
【０２１７】
モーションセンサ部５２０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備えており、スマートフォン５００の物理的な動きを検出する。これにより、スマートフォン５００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果はＣＰＵ５０７に出力される。また、電源部５２１は、スマートフォン５００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられた電力を供給する。
【０２１８】
ＣＰＵ５０７は、記憶部５１７から読み出した制御プログラムや制御データに従って動作し、スマートフォン５００の各部を統括して制御する。また、ＣＰＵ５０７は、液晶パネル５１０に対する表示制御、操作部５０５や操作パネル５１２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御などを実行する。
【０２１９】
表示制御の実行により、ＣＰＵ５０７は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、液晶パネル５１０の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０２２０】
また、操作検出制御の実行により、ＣＰＵ５０７は、操作部５０５を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル５１２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０２２１】
更に、操作検出制御の実行によりＣＰＵ５０７は、操作パネル５１２に対する操作位置が、液晶パネル５１０に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の液晶パネル５１０に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル５１２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０２２２】
また、ＣＰＵ５０７は、操作パネル５１２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することができる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０２２３】
カメラ部５０６は、上記各実施形態のデジタルカメラに相当するものである。このため、カメラ部５０６においても前述の静止画像ファイル４５や動画像ファイル９９を生成・記録することができる。なお、静止画像ファイル４５や動画像ファイル９９は、外部記憶部５１７ｂに記憶される。
【０２２４】
表示処理部５０８は、上記各実施形態の画像ファイル表示装置に相当するものである。このため、別途記録したシャドー画像データの上位を表示に使用することで、シャドー部３７Ｓを十分な階調で表示することができる。このようにスマートフォン５００は、上記各実施形態のデジタルカメラと画像ファイル表示装置の機能の両方を備えた画像ファイル生成・表示装置である。なお、スマートフォン５００が、上記各実施形態のデジタルカメラと画像ファイル表示装置のいずれか一方の機能だけを備えていてもよい。
【０２２５】
上記各実施形態では本発明の画像ファイル生成装置としてデジタルカメラ等の撮像装置を例に挙げて説明したが、デジタルカメラで取得されたＲＡＷデータを、メモリカード、各種の通信インターフェース、各種の通信ネットワーク（インターネットを含む）から取得して（第１の画像データ取得手段）、静止画像ファイル４５等を生成する画像ファイル生成装置にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【０２２６】
２，７８，８３…デジタルカメラ，１１，９０…画像ファイル表示装置，２３…カラー撮像素子，２９…画像処理回路，２９ａ…本体画像生成処理部，２９ｂ…シャドー画像生成処理部，３７Ｓ…シャドー部，３８…ビット選択回路，５１…液晶表示装置，５２…液晶パネル，５３…バックライト，６０…データ読出回路，６７，９３…表示処理回路，６９…発光率決定回路，７２…バックライト制御部，７３…表示制御部，９１…有機ＥＬパネル，９５…ビット選択回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【国際調査報告】
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