(57)【要約】【課題】  画像情報の情報量を低下させることなく、画像情報を有効に使用した画像処理を行う。【解決手段】  撮像装置は、露光された撮像手段の輝度値及び適正露出輝度値に基づいて被写体輝度値を算出する測光部１０１と、設定される撮像手段の感度及び被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値及びシャッタスピード値を算出するＣａｐｔｕｒｅプログラム線図１０５と、絞り値及び前記シャッタスピード値に基づき撮像手段の露光制御を行うとともに、絞り値に基づいてガンマ値を選択するガンマ選択部１０８と、選択されたガンマ値に基づいて、露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理部１０９とを具備する。【選択図】  図１
2006157658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、
露光された前記撮像手段の輝度値及び適正露出輝度値に基づいて被写体輝度値を算出する第１の算出手段と、
設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値を算出する第２の算出手段と、
前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御手段と、
前記絞り値に基づいてガンマ値を選択するガンマ選択手段と、
前記ガンマ選択手段により選択されたガンマ値に基づいて、前記露光制御手段の露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の算出手段は、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値に加えてシャッタスピード値を算出し、前記露光制御手段は、前記絞り値及び前記シャッタスピード値に基づき前記撮像手段の露光制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第２の算出手段により算出される前記絞り値に基づいて、前記撮像手段の感度低下分の値を算出する第３の算出手段を更に有し、
前記ガンマ選択手段は、前記第３の算出手段により算出される前記感度低下分の値に基づいてガンマ値を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
画像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、
露光された前記撮像手段の輝度値及び適正露出輝度値に基づいて被写体輝度値を算出するステップと、
設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値を算出するステップと、
前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行うとともに、前記絞り値に基づいてガンマ値を選択するステップと、
前記選択されたガンマ値に基づいて、前記露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行うステップとを含むことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項５】
請求項４に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に、例えば光学系のＦ値に依存して感度が変化する撮像手段を用いた撮像装置及びその制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において、撮像素子の感度がＦ値に依存して変化する現象が知られている。特に撮像素子の受光センサ毎に設けられているマイクロレンズとの組み合わせで発生し、特にＦ値が小さくなるほど光量が低下し、実質感度が低下する特性を持っている。
【０００３】
例えば、測光時において、感度がＳｖ０、絞り値がＡｖ０、シャッタスピード値がＴｖ０で露光した画面の輝度値がＹ０、適性露出輝度値がＹｒｅｆであった場合の被写体輝度値Ｂｖ０は以下の式（１）〜（３）によりＦ値によって変化する感度を考慮した状態で測光される。
【０００４】
【数１】
2006157658.tif 000003
【０００５】
ここで、ｄｓｖは絞り値を引数として、Ｆ値により低下する感度を求める関数である。また測光された被写体輝度値Ｂｖ０と設定された感度Ｓｖから式（４）、（５）で表されるプログラム線図により絞り値Ａｖおよび本露光時のシャッタスピードＴｖが決定される。
【０００６】
【数２】
2006157658.tif 000004
【０００７】
但し、この時点においては、Ｆ値により感度が低下する分を考慮していない絞り値とシャッタスピード値が求められるため、絞り値Ａｖ、シャッタスピード値Ｔｖ、感度Ｓｖで本露光を行うと感度が低下するようなＦ値で本露光が行われた場合は露出がアンダーになってしまう。
【０００８】
このような問題を解決する手段としては、特許文献１に開示されるように、Ｆ値により低下する感度分を本露光時の絞り値もしくはシャッタスピード値を補正することにより露出を補正する手段や、特許文献２に開示されるように、Ｆ値に応じて画像信号に対する利得を制御することで露出を補正する手段が知られている。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１８５８２２号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、Ｆ値に応じて絞り値にて低下する感度分を補正する方式では、開放絞り時の感度低下に対し、絞りを開放より開けることができないため露出を適正にすることができず、また、シャッタスピード値にて低下する感度分を補正する方式においては、ユーザの期待しているシャッタスピードより低下することにより、手ぶれの発生率が増加する、ユーザが期待する高速シャッタでの撮影ができないという問題があった。
【００１１】
また、Ｆ値に応じて画像信号に対する利得を制御することで露出を補正する場合においては、撮影して得られた信号をデジタル的にゲインアップすることで情報量の低下が発生し、画質の劣化が生じてしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、画像情報の情報量を低下させることなく、画像情報を有効に使用した画像処理を行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮像装置は、画像を撮像する撮像手段と、露光された前記撮像手段の輝度値及び適正露出輝度値に基づいて被写体輝度値を算出する第１の算出手段と、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値を算出する第２の算出手段と、前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行う露光制御手段と、前記絞り値に基づいてガンマ値を選択するガンマ選択手段と、前記ガンマ選択手段により選択されたガンマ値に基づいて、前記露光制御手段の露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行う画像処理手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の撮像装置の制御方法は、画像を撮像する撮像手段を有する撮像装置の制御方法であって、露光された前記撮像手段の輝度値及び適正露出輝度値に基づいて被写体輝度値を算出するステップと、設定される前記撮像手段の感度及び前記被写体輝度値に基づいて、絞りの絞り値を算出するステップと、前記絞り値に基づき前記撮像手段の露光制御を行うとともに、前記絞り値に基づいてガンマ値を選択するステップと、前記選択されたガンマ値に基づいて、前記露光制御により得られる画像情報に対する画像処理を行うステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のプログラムは、前記撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１６】
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを記録したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、露光制御時の絞り値に基づいて適正なガンマ値を選択し、そのガンマ値に基づいて上記露光制御により得られる画像情報を画像処理するように構成したので、画像情報の情報量を低下させることなく、画像情報を有効に使用した画像処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図７は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図である。
図７において、１００は撮像装置である。１０は撮影レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッタ、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子、１６は撮像素子１４のアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。
【００２０】
１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、Ｄ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００２１】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、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、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。
【００２２】
さらに、画像処理回路２０においては、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２３】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換器１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ／Ｄ変換器１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２５】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ、ＬＣＤ等から成る画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。
【００２６】
画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ／ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合には撮像装置１００の電力消費を大幅に低減することが出来る。
【００２７】
３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。
【００２８】
また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００２９】
４０は絞り機能を備えるシャッタ１２を制御する露光制御手段であり、フラッシュ４８と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。
【００３０】
４２は撮影レンズ１０のフォーカシングを制御する測距制御手段、４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御手段、４６はバリアである保護手段１０２の動作を制御するバリア制御手段である。
【００３１】
４８はフラッシュであり、ＡＦ補助光の投光機能、フラッシュ調光機能も有する。露光制御手段４０、測距制御手段４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う。
【００３２】
５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路、５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
【００３３】
５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカ等の表示部であり、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。
【００３４】
また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、等がある。
【００３５】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等がある。５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００３６】
６０、６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。
【００３７】
ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。６０はモードダイアルスイッチで、電源オフ、自動撮影モード、撮影モード、パノラマ撮影モード、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することが出来る。
【００３８】
６２はシャッタスイッチＳＷ１で、シャッタボタンの操作途中（シャッタボタンの半押し）でＯＮとなり、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、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。
【００３９】
６４はシャッタスイッチＳＷ２で、シャッタボタンの操作完了（シャッタボタンの全押し）でＯＮとなり、撮像素子１２から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４０】
６６は画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチで、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定することが出来る。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴ、ＬＣＤ等から成る画像表示部への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。
【００４１】
６８はクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。なお、本実施形態では特に、画像表示部２８をＯＦＦとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
【００４２】
７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン、画像削除ボタン、画像削除取消しボタン等がある。
【００４３】
８０は電源制御手段で、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ており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０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、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００４４】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６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、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等からなる電源手段である。
【００４５】
９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知手段である。
【００４６】
なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。
【００４７】
インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。
【００４８】
さらに、インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことが出来る。
【００４９】
１０２は、撮像装置１００のレンズ１０を含む撮像部を覆う事により、撮像部の汚れや破損を防止するバリアである保護手段である。
【００５０】
１０４は光学ファインダであり、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設置されている。
【００５１】
１１０は通信手段で、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信機能を有する。
【００５２】
１１２は通信手段１１０により撮像装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００５３】
２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインタフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。
【００５４】
記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、撮像装置１００とのインタフェース２１４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。
【００５５】
図８は、本撮像装置を適用した電子カメラの斜視図である。
２−１は電源ＯＮ／ＯＦＦのためのボタンである。２−２はモード切り替えレバーで、撮影モード、再生モード、動画撮影モード、静止画撮影モード等の各機能モードを切り替え設定することができる。２−３はシャッタボタンを示す。カメラの撮影画像は画像表示部に表示されるが、これは通常ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）を使用しているので、以下、ＬＣＤと称する。静止画像及び或るいは動画像の再生等のための画面もこのＬＣＤ２−４に表示される。２−５はＭＥＮＵボタンで、撮影パラメタやカメラの設定を変更するためのメニュー画面に出入りするためのボタンである。２−６はＳＥＴボタンで、メニューの決定等に使用する。２−７は削除ボタンで、画像の削除を指定することができる。２−８はＤＩＳＰボタンで、ＬＣＤ２−４における表示の有り無しなどを切り替えるボタンである。２−９は十字ボタンで、この上下左右ボタンを使ってメニュー画面での項目の移動などを行ったり、再生モードでは左右ボタンを押して画像送りを行ったりするのに使用する。
【００５６】
次に、本実施形態に係る撮像装置の機能構成及び動作の流れを図１を用いて説明する。
撮像装置１００のシャッタスイッチＳＷ１が押されると、測光部１０１にて測光動作が行われる。測光動作はＣＣＤに露光された画面全体の平均輝度信号値Ｙと、その信号を露光した絞り値Ａｖ０およびシャッタスピードＴｖ０を用いて求められる。以下に具体的な被写体輝度の求め方について説明する。画面全体の輝度値がＹであり、予め設定される適性露出輝度値がＹｒｅｆであった場合、式（６）により、現在の画面輝度値が適正からどの程度露出が異なるかを求めることができる。このときの絞り値がＡｖ０であるときにＦ値輝度依存性によりどの程度感度が低下しているかを示す感度低下分ΔＳｖ０は式（７）で求められる。ここで参考に式（７）の関数ｄｓｖの特性を図３に示す。この関数は多項式もしくはルックアップテーブルにより実現することが可能であるが、本実施形態においてはルックアップテーブルを用いた変換を用いている。
【００５７】
このように被写体輝度値Ｂｖ０は以下の式によりＦ値により変化する感度を考慮した状態で式（８）を用いて求められる。
【００５８】
【数３】
2006157658.tif 000005
【００５９】
測光部１０１にて求められた被写体輝度値Ｂｖ０および設定されている撮像素子の感度Ｓｖ０の値はＡＦプログラム線図１０２へと送られ、ＡＦ動作を行うための絞り値Ａｖ１およびシャッタスピード値Ｔｖ１が求められる。
【００６０】
Ａｖ１およびＴｖ１はＡｖＴｖ制御部１０３へと送られ、撮像装置の絞りおよび電子シャッタスピードを設定する。ＡＦを行うための絞りおよび電子シャッタスピードが設定されると、ＡＦ処理部１０４にてＡＦ動作が行われている。このＡＦの動作についてはここでは詳述しないが、ピント位置を複数ステップ動かし、画像を露光し、露光した画像を周波数解析して、一番高周波成分の多いステップにピント位置を設定する。
【００６１】
次に測光部１０１にて求められた被写体輝度値Ｂｖ０と感度Ｓｖ０に基づきＣａｐｔｕｒｅプログラム線図１０５にて本露光を行うための絞り値Ａｖ２とシャッタスピード値Ｔｖ２が決定される。決定されたＡｖ２とＴｖ２はＡｖＴｖ制御部１０６へと送られ、絞り値Ａｖ２およびメカシャッタスピードＴｖ２が設定される。
【００６２】
Ａｖ２およびＴｖ２が設定されると、Ｃａｐｔｕｒｅ部１０７にて本露光撮影が行われる。またガンマ選択部１０８では、Ｃａｐｕｔｒｅプログラム線図１０５にて決定された絞り値Ａｖ２に基づいて、画像処理部１０９にて用いられるガンマの選択決定が行われる。
【００６３】
ここでガンマの選択決定方法について説明する。ガンマ選択部１０８には図４に示されるような複数のガンマが用意されている。このガンマ選択部１０８には、適性輝度レベルの輝度値が０から０．５段まで０．１段ごとに変化している５つのガンマが用意されている。本露光時に用いられるＡｖ２から測光部１０１にて用いられた感度低下分ΔＳｖを求める式（７）を用いてΔＳｖ１を求め、ここで求められたΔＳｖ１の値に基づきガンマが選択される。
【００６４】
実際の選択としては、−０．１＜ΔＳｖ１≦０．０であれば通常のガンマ、−０．２＜ΔＳｖ１≦―０．１であれば適正輝度レベルの輝度値が０．１段明るく設定されているガンマが選択され、−０．３＜ΔＳｖ１≦−０．２であれば適正輝度レベルの輝度値が０．２段明るく設定されているガンマが選択される。画像処理に用いられるガンマが選択決定されると、画像処理部１０９へと送られ、Ｃａｐｕｔｒｅ部１０７にて本露光して得られた画像データが画像処理部１０９にて画像処理が行われる。ここで、画像処理部１０９で行われる画像処理について説明する。
【００６５】
図２は、画像処理部１０９の機能構成及び処理の流れを示す図である。
図１のＣａｐｔｕｒｅ部１０７にて本露光された画像データは、図２のホワイトバランス処理部２０１へと送られ、画像中の白が白信号となるようなホワイトバラス係数および光源の色温度が求められる。ここではホワイトバランス係数の求め方について詳述しないが、一般的に行われている画像中の白が白信号になるようにホワイトバランス処理が行われる。ホワイトバランス処理された画像データは、輝度信号処理部２０８および補間処理部２０２へと送られる。補間処理部２０２では図５に示されるような単板ＣＣＤの画素配列から、それぞれＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ位置の画素それぞれを用いて、補間演算よりＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂ信号の面データを作成する。
【００６６】
マトリクス演算部２０３では式（９）を用いて画素ごとに色変換が行われる。
【００６７】
【数４】
2006157658.tif 000006
【００６８】
マトリクス演算処理されたＣＣＤデジタル信号は色差ゲイン演算処理部２０４において色差信号にゲインがかけられる。演算は式（１０）によりＲｍ、Ｇｍ、Ｂｍ信号がＹ、Ｃｒ、Ｃｂ信号へと変換され、さらに式（１１）によりＣｒ、Ｃｂ信号にゲインがかけられ、式（１２）（式９の逆行列演算）により、Ｒｇ、Ｇｂ、Ｂｇ信号へと変換される。
【００６９】
【数５】
2006157658.tif 000007
【００７０】
色差ゲイン演算処理されたＣＣＤデジタル信号は第１のガンマ処理部２０５へと送られる。第１のガンマ処理部２０５では図１のガンマ選択部１０８にて選択されたガンマが用いられ、以下の式（１３）〜（１５）を用いてデータ変換される。但し、ＧａｍｍａＴａｂｌｅは１次元ルックアップテーブルである。
【００７１】
【数６】
2006157658.tif 000008
【００７２】
ガンマ処理された画像データは色相補正演算処理部２０６へと送られる。演算は式（１６）によりＲｔ、Ｇｔ、Ｂｔ信号はＹ、Ｃｒ、Ｃｂ信号へと変換され、さらに式（１７）によりＣｒ、Ｃｂ信号が補正され、式（１８）（式（１６）の逆行列演算）によりＲｈ、Ｇｈ、Ｂｈ信号へと変換される。
【００７３】
【数７】
2006157658.tif 000009
【００７４】
色相補正演算処理された画像データは色差信号変換処理部２０７へと送られる。色差信号変換処理部２０７においては式（１９）を用いて、ＵＶ信号が作成される。
【００７５】
【数８】
2006157658.tif 000010
【００７６】
一方、ホワイトバランス処理部２０１から輝度信号処理部２０８へと送られた画像データに基づき輝度信号が作成される。以下に輝度信号作成方法について説明する。
【００７７】
図５に示すような原色フィルタの場合の輝度信号はＲ、Ｂの信号を全て０にして、図６に示す係数を持つ２次元フィルタ処理を施したものを輝度信号とする。さらに図５のような補色フィルタの場合の輝度信号はそのまま図６に示す係数を持つ２次元フィルタ処理を施したものを輝度信号とする。
【００７８】
輝度信号処理部２０８から出力される輝度信号は高域強調処理部２０９にてエッジ強調処理され、さらに第２のガンマ処理部２１０にてガンマ変換処理される。この第２のガンマ処理部２１０のガンマ処理は、第１のガンマ処理部２０５のガンマ処理と同様に図１の１０８のガンマ選択部にて決定されたガンマが用いられる。第２のガンマ処理部２１０のガンマ変換処理によりＹ信号が作成される。
【００７９】
以上のようにして作成されたＵ，Ｖ信号及びＹ信号は図１の記録部１１０において記録される。
【００８０】
本実施形態においては、図２の第１、第２のガンマ処理部２０５、２１０にてルックアップテーブルで処理する方法について説明したが、多項式を用いてガンマ処理するようにしてもよい。このような場合においては図１のガンマ選択部１０８に格納されるガンマは複数の多項式を用意しておくことになる。
【００８１】
また、図１のガンマ選択部１０８にて予め用意されているガンマ特性から選択的にガンマを決定する方法を用いたが、これに限られるものではなく、Ｆ値の感度落ち分ΔＳｖから計算によりガンマを適応的に求めるようにしてもよい。また、上記の実施形態においては、図１の画像処理部１０９にて行われるガンマ処理が第１、第２のガンマ処理部２０５、２１０にて同じガンマを用いて処理する例を説明したが、これに限られるものではなく、図１のガンマ選択部１０８にて第１のガンマ処理部２０５用と第２のガンマ処理部２１０用とでそれぞれ用いられるガンマをそれぞれ選択決定するようにしてもよい。
【００８２】
上記実施形態によれば、Ｆ値により感度低下がおきた場合においても、感度低下分補正したガンマを用いて画像処理を行うことで、本露光時に露光されて得られる画像データの情報量を低下させることなく、画像データの情報を有効に用いることが可能となるため、高画質な出力画像を得ることが可能となる。
【００８３】
また、本発明の目的は、前述した実施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を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（または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。
【００８４】
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、プログラムコード自体及び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。
【００８５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００８６】
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動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、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。
【００８７】
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ボ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、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、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。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の機能構成及び動作の流れを示す図である。
【図２】画像処理部の機能構成及び処理の流れを示す図である。
【図３】関数ｄｓｖの特性を示す図である。
【図４】ガンマ特性を示す図である。
【図５】単板原色ＣＣＤの画素配列を示す図である。
【図６】輝度信号作成時に用いられるフィルタ特性を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る撮像装置の全体構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係る撮像装置を適用した電子カメラの斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０１  測光部
１０２  ＡＦプログラム線図
１０３，１０６  ＡｖＴｖ制御部
１０４  ＡＦ処理部
１０５  Ｃａｐｔｕｒｅプログラム線図
１０７  Ｃａｐｔｕｒｅ部
１０８  ガンマ選択部
１０９  画像処理部
１１０  記録部
２０１  ホワイトバランス処理部
２０２  補間処理部
２０３  マトリクス演算処理部
２０４  色差ゲイン演算処理部
２０５  第１のガンマ処理部
２０６  色相補正演算処理部
２０７  色差信号変換処理部
２０８  輝度信号処理部
２０９  高域強調処理部
２１０  第２のガンマ処理部
【図１】
2006157658.tif 000011
【図２】
2006157658.tif 000012
【図３】
2006157658.tif 000013
【図４】
2006157658.tif 000014
【図５】
2006157658.tif 000015
【図６】
2006157658.tif 000016
【図７】
2006157658.tif 000017
【図８】
2006157658.tif 000018