(57)【要約】    【課題】  従来の撮像素子を利用して簡便な方法でダイナミックレンジを拡大することができる電子撮像装置及びそのダイナミックレンジ拡大方法、並びにプログラムを提供することにある。    【解決手段】  デジタルカメラ１００は、シャッタ１０２と、撮像素子１０３と、ゲインを自動制御するＡＧＣ１０５と、内部の画像現像部１１９及び画像圧縮部１２０によりデジタル信号の画像処理を施す画像処理部１０７と、撮影画像やユーザ選択可能な画質オプション等を表示するためのる内部モニタ１１５とを備える。内部モニタ１１５で画質オプション選択画面６０２が表示され、Ｄレンジ拡大がユーザ選択されたときに、撮像素子の利得を出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定し、ガンマ変換特性を上記設定された利得が小さい程大きい値に設定する。【選択図】      図５
2006217083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定手段と、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化手段とを備える電子撮像装置において、
撮像素子の利得を設定する利得設定手段と、前記利得に対するダイナミックレンジの大きさを制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定手段と、前記利得設定手段及び前記ガンマ変換特性設定手段を制御する設定制御手段とをさらに備え、
前記設定制御手段は、
撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定手段により前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定手段により前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とする電子撮像装置。
【請求項２】
前記設定制御手段は、さらに、前記開閉スピードを高速化する旨のユーザ選択があったときに、撮影時における露光時間を制御するシャッタの開閉スピードを前記出力画像の画素数が小さい程速いスピードに設定するよう制御し、前記利得設定手段により前記撮像素子の利得を前記開閉スピードが速い程大きい値に設定するよう制御することを特徴とする請求項１記載の電子撮像装置。
【請求項３】
前記設定制御手段は、さらに、前記出力画像のノイズを低減する旨のユーザ選択があったときに、前記撮像素子の利得、前記開閉スピード、及び前記ガンマ変換特性は全て前記出力画像の画素数に依存しない値に設定するよう制御することを特徴とする請求項１又は２記載の電子撮像装置。
【請求項４】
出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定ステップと、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化ステップとを備える電子撮像装置のダイナミックレンジ拡大方法において、
撮像素子の利得を設定する利得設定ステップと、前記出力画像の階調特性を制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定ステップと、前記利得設定ステップ及び前記ガンマ変換特性設定ステップを制御する設定制御ステップとをさらに備え、
前記設定制御ステップは、
撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定ステップにより前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定ステップにより前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とするダイナミックレンジ拡大方法。
【請求項５】
出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定モジュールと、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化モジュールとを備える電子撮像装置のダイナミックレンジ拡大方法をコンピュータにより実行するプログラムにおいて、
撮像素子の利得を設定する利得設定モジュールと、前記出力画像の階調特性を制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定モジュールと、前記利得設定モジュール及び前記ガンマ変換特性設定モジュールを制御する設定制御モジュールとをさらに備え、
前記設定制御モジュールは、
撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定モジュールにより前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定モジュールにより前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子撮像装置及びそのダイナミックレンジ拡大方法、並びにプログラムに関し、特に撮影した画像をデジタルデータとして記録する電子撮像装置及びそのダイナミックレンジ拡大方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルスチルカメラにおける出力画像の画質を向上させる様々な方法が開示されている。
【０００３】
例えば、技術の進歩により、デジタルスチルカメラの画素数は飛躍的に増加しつつあるが、必要な画素数はその用途によって異なり、常にフルサイズで撮影を行う必要があるわけではないことを利用して、デジタルスチルカメラの出力画像の画質を向上させる方法がある。具体的には、３００ｄｐｉでＡ３サイズのプリントを行うためには、撮影素子の総画素数である５４００×３６００画素が出力画像の総画素数として必要であるが、写真サービスサイズ（Ｌサイズ）ならば出力画像の総画素数は１８００×１２００画素もあれば十分である。そこで、入力画像の複数の画素（例えば２×２画素）の平均値を出力画像の１画素として出力する平滑化フィルタによる画像のノイズ低減処理を行い、このノイズ低減処理の際、使用目的にあった出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さ（フィルタの帯域）が大きい平滑化フィルタが適用することで、デジタルスチルカメラの出力画像の画質を向上させる方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開２００３−２７４２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記画質向上方法は、原理的にデジタルスチルカメラが銀塩方式のアナログスチルカメラよりも有効露光範囲（以下「ダイナミックレンジ」という。）が狭いことから生じる出力画像の画質の悪さを向上するものではない。
【０００５】
ここで、ダイナミックレンジを拡大させる方法としては、１枚の撮像素子上に面積が大きい画素と小さい画素を配置する方法や、露出を振った（明るさの異なる）２枚の画像を連続して撮影し合成する方法が知られている。
【０００６】
しかし、前者のダイナミックレンジ拡大方法は、撮像素子の構造が複雑であるため生産が困難であり、また大、小面積の画素を配置するため高解像度化には不利であるという問題がある。また、後者のダイナミックレンジ拡大方法は、２枚の画像を合成する必要があるため、高度な画像処理を必要とし、処理時間、メモリ使用量が大きい等の問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、従来の撮像素子を利用して簡便な方法でダイナミックレンジを拡大することができる電子撮像装置及びそのダイナミックレンジ拡大方法、並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１記載の電子撮像装置は、出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定手段と、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化手段とを備える電子撮像装置において、撮像素子の利得を設定する利得設定手段と、前記利得に対するダイナミックレンジの大きさを制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定手段と、前記利得設定手段及び前記ガンマ変換特性設定手段を制御する設定制御手段とをさらに備え、前記設定制御手段は、撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定手段により前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定手段により前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のダイナミックレンジ拡大方法は、出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定ステップと、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化ステップとを備える電子撮像装置のダイナミックレンジ拡大方法において、撮像素子の利得を設定する利得設定ステップと、前記出力画像の階調特性を制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定ステップと、前記利得設定ステップ及び前記ガンマ変換特性設定ステップを制御する設定制御ステップとをさらに備え、前記設定制御ステップは、撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定ステップにより前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定ステップにより前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載のプログラムは、出力画像の画素数をユーザ指定された画素数に設定する出力画素数設定モジュールと、前記出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理を行う平滑化モジュールとを備える電子撮像装置のダイナミックレンジ拡大方法をコンピュータにより実行するプログラムにおいて、撮像素子の利得を設定する利得設定モジュールと、前記出力画像の階調特性を制御するガンマ変換特性を設定するガンマ変換特性設定モジュールと、前記利得設定モジュール及び前記ガンマ変換特性設定モジュールを制御する設定制御モジュールとをさらに備え、前記設定制御モジュールは、撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、前記利得設定モジュールにより前記撮像素子の利得を前記出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するよう制御し、前記ガンマ変換特性設定モジュールにより前記利得が小さい程前記ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、撮像素子の利得を出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するので、電子撮像装置に記録される輝度レンジを大きくすることができ、また、撮影時のダイナミックレンジを拡大する旨のユーザ選択があったときに、上記利得が小さい程ダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性に設定するので、輝度レンジが大きくなることに伴い暗くなる露出を明るくすることができ、さらに、このダイナミックレンジの拡大により増幅されるノイズは出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理が行われるため相殺することができ、従来の撮像素子を利用して簡便な方法でダイナミックレンジを拡大することができる。
【００１２】
好ましくは、開閉スピードを高速化する旨のユーザ選択があったときに、開閉スピードを出力画像の画素数が小さい程速いスピードに設定することにより、撮影時の手ブレにより生じるノイズを少なくすることができ、開閉スピードを高速化する旨のユーザ選択があったときに、撮像素子の利得を開閉スピードが速い程大きい値に設定するので、開閉スピードが速くなり露光時間の短くなったことに伴い暗くなる露出を明るくすることができ、さらに、撮像素子の利得を大きくし、撮像素子の感度を向上させることにより増加したノイズは出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理が行われるため相殺することができ、手ブレにより生じるノイズを少なくした高画質な画像を取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る電子撮像装置としてのデジタルカメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【００１５】
図１において、デジタルカメラ１００は、システム全般の制御を行うシステム制御部１１３と、撮像レンズ１０１と、絞り機能を有し、システム制御部１１３からの指令に応じて開閉速度を変えることで露光時間を制御するシャッタ１０２と、光学像を電気信号に変換する撮像素子（ＣＣＤ）１０３と、撮像素子１０３で得られた電気信号をサンプリングしてノイズ除去するＣＤＳ１０４と、ゲインを自動制御、又はシステム制御部１１３からの指令に応じてゲインを制御することで感度補正を行うＡＧＣ１０５（利得設定手段）と、アナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０６と、デジタル信号の画像処理を施す画像処理部１０７と、ユーザが撮像操作等の操作を行うためのカメラ操作スイッチ１０９と、ＡＥ（自動露出）処理を行うため被写体の明るさを測定する測光センサ１１０と、ＡＦ（オートフォーカス）処理を行うため被写体との距離を測定する測距センサ１１１と、フラッシュ１１２と、撮影画像やユーザ選択可能な画質オプション等を表示するための内部モニタ１１５とを備える。
【００１６】
画像処理部１０７は、入力されたデジタル信号へ補間処理や色補正処理などの所定の処理を施して、各画素ＲＧＢ３プレーンからなる画像データを生成する画像現像部１１９と、画像現像部１１９で生成された画像データをＪＰＥＧなど所定の方式により圧縮する画像圧縮部１２０とを内部に備える。
【００１７】
撮像素子１０３は、４０００×３０００（１２００万）画素から成り、各画素の前には図２に示す配列でＲＧＢのフィルタ２００が配置されている。撮像素子１０３の各画素からの出力信号は、上記ＣＤＳ１０４、ＡＧＣ１０５及びＡ／Ｄ変換器１０６を経てデジタル化された後、画像処理部１０７の画像現像部１１９に送信される。
【００１８】
また、画像圧縮部１２０で圧縮された画像データは、取り外し可能な記憶媒体であるメモリカード１１６に記録される。
【００１９】
システム制御部１１３は、具体的には、内部モニタ１１５の制御、ＡＦ処理、ＡＥ処理、フラッシュ発光、撮像素子１０３のタイミング発生等の制御を行うものであって、出力画像サイズを変更するための画面表示、出力画像サイズに応じたＡＧＣ１０５のゲイン調整、出力画像サイズに応じたシャッタ１０２の開閉速度調整、及び画像現像部１１９における処理パラメータの変更等を行う画像サイズ設定部１１８を備える。ここで、本実施の形態における出力画像サイズは、４０００×３０００画素、２０００×１５００画素、１０００×７５０画素のいずれか一つからユーザ選択できるようになっているが、これに限るものでないことはいうまでもない。
【００２０】
図３は、図１における画像現像部１１９の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２１】
図３において、画像現像部１１９は、予め画像サイズ設定部１１８にて設定された出力画像サイズに応じて画像サイズの変更を行うサイズ変更部３０１（出力画素数設定手段）と、サイズ変更部３０１から出力された出力画像から輝度信号の高域成分を抽出し、この輝度信号について所定の帯域制限を行うローパスフィルタ（ＬＦＰ）３０２と、上記帯域制限がされた輝度信号の階調特性を制御するガンマ変換部３０３（ガンマ変換特性設定手段）と、ガンマ変換部３０３から出力された輝度信号の高周波成分を増幅し、エッジ強調を行うエンハンサ３０４とを備える。
【００２２】
さらに画像現像部１１９は、サイズ変更部３０１から出力されたＲ、Ｇ、Ｂの各画像についての補間を行い、同時化された色信号とする補間フィルタ３０５，３０６，３０７と、補間フィルタ３０５，３０６，３０７から出力されたＲＧＢ信号をＲ、Ｇ、ＢからαＲ、Ｇ、βＢという形にゲイン調整することでホワイトバランスを調整するホワイトバランス部３０８と、輝度の低域成分ＹＬの階調特性を制御するガンマ変換部３０９と、ガンマ変換部３０９から出力されたＲＧＢ信号（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）を変換して輝度信号の低域成分ＹＬと色差信号Ｒ−ＹＬ，Ｂ−ＹＬとを生成する色差マトリクス部３１０と、色差マトリクス部３１０で出力した色差信号Ｒ−ＹＬ，Ｂ−ＹＬについて所定の帯域制限を行うローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１２，３１３と、色差マトリクス部３１０で出力した輝度の低域成分ＹＬについて所定の帯域制限を行うローパスフィルタ３１１とを備える。
【００２３】
また、画像現像部１１９は、エンハンサ３０４から出力された輝度信号の高域成分ＹＨ及び色差マトリクス部３１０で出力した輝度信号の低域成分ＹＬを合成して輝度信号Ｙを形成する輝度信号形成回路３１４を備える。
【００２４】
色差マトリクス部３１０は、以下の式（１）に示すマトリックスでガンマ変換されたＲＧＢ信号（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）に対して行うことにより輝度の低域成分ＹＬと色差信号Ｒ−ＹＬ，Ｂ−ＹＬとを生成する。
【００２５】
【数１】
2006217083.tif 000003
【００２６】
また、上記のように形成された輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−ＹＬ、Ｂ−ＹＬは、図１の画像圧縮部１２０において圧縮され、メモリカード１１６に記録される。
【００２７】
図４は、図３におけるサイズ変更部３０１により実行される画像サイズの変更処理を説明するのに用いられる図である。
【００２８】
本処理においては、４×４の画素配列を有する画像データ４０１がサイズ変更部３０１に入力されたものとし、２×２の画素配列を有する画像サイズが画像サイズ設定部１１８で予め設定されているものとする。
【００２９】
図４において、変更後の２×２の画素配列を有する画像データ４０２の各画素値Ｇ１'、Ｇ２'、Ｒ１'、Ｂ１'は、４×４の画素配列を有する画像データ４０１の各画素値から、以下の式(２)〜(５)により与えられる。
【００３０】
Ｇ１’＝（Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３＋Ｇ５）／４                  ・・・（２）
Ｇ２’＝（Ｇ４＋Ｇ６＋Ｇ７＋Ｇ８）／４                  ・・・（３）
Ｒ１’＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）／４                  ・・・（４）
Ｂ１’＝（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋Ｂ４）／４                  ・・・（５）
このようにサイズ変更後の２×２の画素配列における各画素値を、４×４の画素配列中の対応する４画素の平均とすることで、ノイズ量を約２分の１に低減することができる。
【００３１】
本実施の形態において、撮像素子１０３の画素数が４０００×３０００画素で、出力画像サイズが２０００×１５００画素の場合、上記で述べたサイズ変更方法により４画素の平均を１画素とすることで画像サイズの変更を行う。また、出力画像サイズが１０００×７５０画素に設定されている場合、上記式(２)〜(５)のサイズ変更を２回繰り返すことにより、サイズの変更を行う。つまり、１回目のサイズ変更で４０００×３０００画素から２０００×１５００画素にサイズを変更し、２回目のサイズ変更で２０００×１５００画素から１０００×７５０画素にサイズを変更する。このとき、１０００×７５０画素にサイズ変更された画像は、始めの４０００×３０００画素時における８画素の平均が１画素となるため、ノイズ量が単純に４分の１に低減される。このように、サイズ変更部３０１（平滑化手段）は、出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きくなる平滑化処理を行う。
【００３２】
図５は、図１におけるシステム制御部１１３により実行される画像サイズ設定処理の手順を示すフローチャートである。
【００３３】
図５において、まず、内部モニタ１１５にユーザ選択可能な画像サイズを表示する画像サイズ選択画面６０１（図６）を内部モニタ１１５で表示し、ユーザがこの画像サイズ選択画面６０１に表示された画像サイズの一つを選択したときに（ステップＳ５０１でＹＥＳ）、そのユーザ選択された画像サイズが、撮像素子１０３の画素数（４０００×３０００画素）である最大画像サイズであるか否かを判別する（ステップＳ５０２）。ここで、ステップＳ５０１で表示される画像サイズ選択画面６０１（図６）は、４０００×３０００画素、２０００×１５００画素、１０００×７５０画素のいずれか一つをユーザ選択できるように表示する。
【００３４】
次に、ステップＳ５０２の判別の結果、ユーザがステップＳ５０２で選択した画像サイズが最大画像サイズでなく、最大画像サイズより小さい画像サイズ（２０００×１５００画素又は１０００×７５０画素）であるとき、画質オプション選択画面６０２（図６）を内部モニタ１１５で表示し、ユーザによりこの画像オプション選択画面６０２に表示された画像オプション（図６）であるノイズ低減、シャッタ高速化、Ｄレンジ拡大のうち一つが選択されたときに（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ステップＳ５０４の処理に進む。
【００３５】
次に、ステップＳ５０４において、通常のＡＧＣ１０５の処理におけるゲインとの比を表すＡＧＣパラメータ、ＡＥ処理により求めたシャッタ速度（露光時間）との比をあらわすシャッタ速度パラメータ、画像現像部１１９のガンマ変換部３０３，３０９のガンマ変換特性を示す曲線であるガンマ曲線（図７）を設定し、本処理を終了する。システム制御部１１３（設定制御手段）は、この処理により設定された各パラメータに従ってゲイン及びシャッタ速度を設定するようＡＧＣ１０５及びシャッタ１０２を制御し、この設定下でユーザが撮像を行ったときに得られた画像データについて上記設定されたガンマ曲線でガンマ変換を行うようガンマ変換部３０３，３０９を制御する。
【００３６】
ステップＳ５０３においてノイズ低減がユーザ選択された場合、ステップＳ５０１でユーザ選択された画像サイズまでサイズ変更部３０１で出力画像を上述した平滑化処理を行うことによりノイズを低減する。本実施の形態では、４０００×３０００画素の撮像素子に対し、２０００×１５００画素で撮影を行う場合のノイズ量は単純に２分の１に、１０００×７５０画素で撮影を行う場合のノイズ量は単純に４分の１に低減することができる。したがって、ユーザはノイズ低減オプションを選択することにより、ノイズの少ない、高画質な画像を取得することができる。このとき、図８に示すように、ステップＳ５０４で設定されるＡＧＣパラメータは１、シャッタ速度パラメータは１、ガンマ曲線は通常のガンマ変換特性を示す曲線Ａに設定される。
【００３７】
また、ステップＳ５０３においてシャッタ高速化がユーザ選択された場合、ステップＳ５０１でユーザ指定された出力画像の画素数が小さい程、シャッタ１０２で開閉スピードを速いスピードに変えて露光時間を短くするので、撮影時の手ブレにより生じるノイズを少なくすることができる。また、ＡＧＣ１０５でゲインを開閉スピードが速い程大きい値に設定するので、シャッタ１０２の開閉スピード速度が速くして露光時間を短くしたことに伴い暗くなる露出を明るくすることができる。さらに、ＡＧＣ１０５におけるゲインを大きくし、撮像素子１０３の感度を向上させたことに伴い増加したノイズは出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理がサイズ変更部３０１で行われるため相殺される。
【００３８】
このシャッタ高速化オプションを選択することにより、ユーザは、手ブレにより生じるノイズを少なくした高画質な画像を取得することができる。本実施の形態では、４０００×３０００画素の撮像素子に対し、２０００×１５００画素で撮影を行う場合、図８に示すように、ステップＳ５０４で設定されるＡＧＣパラメータは２、シャッタ速度パラメータは２分の１、ガンマ変換特性は通常のガンマ変換特性を示す曲線Ａに設定され、１０００×７５０画素で撮影を行う場合は、同じく図８に示すように、ＡＧＣパラメータは４、シャッタ速度パラメータは４分の１、ガンマ曲線は通常のガンマ変換特性を示す曲線Ａに設定される。
【００３９】
一方、ステップＳ５０６においてＤレンジ拡大がユーザ選択された場合、ＡＧＣ１０５でゲインを出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するので、デジタルカメラ１００に記録される輝度レンジを大きくすることができる。また、ガンマ変換部３０３，３０９でガンマ変換特性を上記設定されたゲインが小さい程、有効露光範囲（以下「ダイナミックレンジ」（ラチチュード）という。）を大きい値に変換するものに設定するので、輝度レンジを大きくすることにより暗くなった露出を明るくすることができる。例えばゲインを２分の１にすれば、デジタルカメラ１００に記録される輝度レンジは２倍になる。このとき、露出は１段暗くなることと等価であるため、露出が１段分明るくなるようにダイナミックレンジが拡大するガンマ変換特性が選択される。
【００４０】
このとき、通常、ガンマ変換によりダイナミックレンジを拡大するとノイズが増幅されるため画質が劣化するが、出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理がサイズ変更部３０１で行われるために相殺され、ノイズを増幅させずにダイナミックレンジを拡大することができる。本実施の形態では、４０００×３０００画素の撮像素子に対し、２０００×１５００画素で撮影を行う場合、図８に示すように、ステップＳ５０４で設定されるＡＧＣパラメータは１／２、シャッタ速度パラメータは１、ガンマ変換特性は図７の曲線Ｂに示す特性に設定され、１０００×７５０画素で撮影を行う場合は、同じく図８に示すように、ＡＧＣパラメータは１／４、シャッタ速度パラメータは１、ガンマ変換特性は図７の曲線Ｃに示す特性に設定される。
【００４１】
図５に戻り、ステップＳ５０４の判別の結果、ユーザがステップ５０２で選択した画像サイズが、撮像素子１０３の画素数と等しいときは（ステップＳ５０４でＮＯ）、画質オプション選択画面６０２を表示することなく、ステップＳ５０８の処理に進む。
【００４２】
図５の処理によれば、内部モニタ１１５の画質オプション選択画面６０２に表示されているものから、Ｄレンジ拡大がユーザ選択されたときに（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ＡＧＣ１０５でゲインを出力画像の画素数が小さいほど小さい値に設定するので、デジタルカメラ１００に記録される輝度レンジを大きくすることができ、また、ガンマ変換特性を上記設定されたゲインが小さい程、ダイナミックレンジを大きい値に変換するものに設定するので、輝度レンジが大きくなることに伴い暗くなる露出を明るくすることができ、さらに、このダイナミックレンジの拡大により増幅されるノイズは出力画像の総画素数が小さいほどノイズリダクションの深さが大きい平滑化処理がサイズ変更部３０１で行われるために相殺され、従来の撮像素子を利用して簡便な方法でダイナミックレンジを拡大することができる。
【００４３】
本実施の形態では、撮像素子１０３は４０００×３０００画素であって、カラーフィルタは図２に示す配列のＲＧＢフィルタが用いられているが、撮像素子の画素数やカラーフィルタの種別、フィルタ配列はこれに限定されるものではなく、補色フィルタやハニカム配列等を用いてもよい。
【００４４】
また、画像現像部１１９で実行される画像処理方法は、前述した図３の方法に限定されるものではなく、少なくとも、サイズ変更手段、ガンマ変換手段を含むものであればどのような構成をとってもよい。
【００４５】
さらに、サイズ変更部３０１により実行されるサイズ変更方法も、ノイズ低減効果を有するサイズ変更方法であれば図５の方法に限定されるものではない。
【００４６】
さらに、図８に示した数値は、これに限定するものではなく、例えばガンマ変換テーブルと色ごとに設定する、あるいは、撮影モードや被写体に応じて適応的に数値を設定するなど、さまざまな組合せをとることが可能である。
【００４７】
また、本発明の目的は、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（又は記録媒体）を、システム又は装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００４８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００４９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(ＯＳ)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５１】
また、上記プログラムは、上述した実施の形態の機能をコンピュータで実現することができればよく、その形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態を有するものでもよい。
【００５２】
プログラムを供給する記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子撮像装置としてのデジタルカメラの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１における撮像素子の各画素の前に配置されるＲＧＢフィルタの構成を概略的に示す図である。
【図３】図１における画像現像部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図３におけるサイズ変更部により実行される画像サイズの変更処理を説明するのに用いられる図である。
【図５】図１におけるシステム制御部により実行される画像サイズ設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ５０１，Ｓ５０２において内部モニタで表示される画面を示す図である。
【図７】図５のステップＳ５０４で設定されるガンマ変換部のガンマ変換特性を示す曲線を示す図である。
【図８】図５のステップＳ５０４で設定されるパラメータの一覧を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００  デジタルカメラ
１０３  撮像素子
１０５  ＡＧＣ
１０７  画像処理部
１１８  画像サイズ設定部
１１９  画像現像部
３０１  サイズ変更部
３０３，３０９  ガンマ変換部
【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８】
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