(57)【要約】【課題】視覚特性を考慮した撮影設定をより素早く、正しく設定することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像素子の信号を映像信号に変換する第１の変換特性を取得する第１の取得部と、映像信号を表示装置が出力する輝度値に変換する第２の変換特性を取得する第２の取得部と、第１の変換特性と第２の変換特性とに基づいて、撮像素子の信号に対する表示装置が出力する輝度値の関係を示す階調特性を算出する算出部と、視覚特性による輝度ごとの輝度変化の識別しやすさを表す輝度識別視覚特性と、階調特性とを比較する比較部と、比較部による比較結果を映像信号に重畳して表示装置に表示する表示制御部とを備える。【選択図】  図３
2018148425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の信号を映像信号に変換する第１の変換特性を取得する第１の取得手段と、
前記映像信号を表示装置が出力する輝度値に変換する第２の変換特性を取得する第２の取得手段と、
前記第１の変換特性と前記第２の変換特性とに基づいて、前記撮像素子の信号に対する前記表示装置が出力する輝度値の関係を示す階調特性を算出する算出手段と、
視覚特性による輝度ごとの輝度変化の識別しやすさを表す輝度識別視覚特性と、前記階調特性とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果を前記映像信号に重畳して表示装置に表示する表示制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記比較手段による比較結果として、前記映像信号における輝度変化が識別されやすい領域を示す表示を前記映像信号に重畳して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記映像信号における輝度変化が識別されやすい領域を示す表示は、ゼブラ表示であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記比較手段による比較結果として、前記映像信号における輝度変化が識別されやすい領域を輝度変化が識別されにくい明るさにするための露出変更量を前記映像信号に重畳して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露出変更量により、前記輝度変化が識別されにくい明るさにする領域をユーザが指定する指定手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記比較手段によって算出された数値の範囲ごとに、該範囲に対応する前記映像信号の領域に、異なる色を重畳して前記表示装置に表示することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記算出手段は、前記第１の変換特性と前記第２の変換特性を乗算することにより前記階調特性を算出することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記第１の取得手段は、ユーザにより設定された撮影モードに応じて前記第１の変換特性を取得することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第２の取得手段は、ユーザの操作によって入力された前記第２の変換特性を取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第２の取得手段は、外部の表示機器から前記第２の変換特性を取得することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
撮像素子の信号を映像信号に変換する第１の変換特性を取得する第１の取得工程と、
前記映像信号を表示装置が出力する輝度値に変換する第２の変換特性を取得する第２の取得工程と、
前記第１の変換特性と前記第２の変換特性とに基づいて、前記撮像素子の信号に対する前記表示装置が出力する輝度値の関係を示す階調特性を算出する算出工程と、
視覚特性による輝度ごとの輝度変化の識別しやすさを表す輝度識別視覚特性と、前記階調特性とを比較する比較工程と、
前記比較工程における比較結果を前記映像信号に重畳して表示装置に表示する表示制御工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置における映像の階調性を改善する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示機器のダイナミックレンジが拡大され、ハイダイナミックレンジ（以下ＨＤＲ）対応の表示機器が増加している。このＨＤＲ対応の表示機器における放送方式の規格としてＳＭＰＴＥ  ＳＴ２０８４が提案されている。ＳＴ２０８４内で入力信号に対する出力輝度値を規定した電気−光学変換特性は、各表示輝度において人間の視覚特性で識別可能な輝度差を表したＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅ（非特許文献１参照）を元に設計されている。
【０００３】
従来の一般的な撮影によって得られた映像信号を、ＨＤＲに対応していない従来通りのダイナミックレンジであるスタンダードダイナミックレンジ（以下ＳＤＲ）の視聴環境で表示した際の入力信号に対する表示輝度の関係をＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅと比較する。この場合には、カメラで記録した信号をダイナミックレンジの狭い従来の視聴環境に表示するため、グラデーションのような滑らかな階調変化を持った被写体の輝度変化がＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅを下回り、滑らかに見える。次に、映像信号をＨＤＲ対応の視聴環境で表示した際の入力信号に対する表示輝度の関係をＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅと比較する。この場合、カメラで記録した信号をダイナミックレンジが広いＨＤＲ対応視聴環境で表示するため、グラデーションの階調変化がＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅを上回り、滑らかなはずの被写体の階調変化に視聴環境でバンディングが見えてしまう。これは被写体のグラデーションの輝度変化範囲に対しカメラ記録信号の階調が不足してしまうからである。
【０００４】
この階調の不足を撮影者が撮影時に知る手段として、カメラのガンマ特性とモニタのガンマ特性をかけ合わせた入出力特性と、ＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅとの比較結果を、フォルスカラーのように画面上に色付けして表示する機能が提案されている。例えば、階調が不足している画像部分に赤色を塗り、階調が足りている画像部分に青色を塗るなどである。これにより、視聴環境での階調性を撮影時に確認することで、撮影者の撮影条件の決定を補助することができる。例えば、階調が不足している赤色の部分が青色になるまで、露出設定等のカメラの設定を変更するように撮影者に促すことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｒｅｐｏｒｔ  ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２２４６−１（０８／２０１２）／Ｔｈｅ  ｐｒｅｓｅｎｔ  ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｕｌｔｒａ  ｈｉｇｈｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮影者は画像のある部分に注目しながら、露出などのカメラ設定を変化させるので、注目していない部分がどのように変化したのかが分かりにくい。更に、階調が不足している部分について、どの程度カメラ設定を変化させれば不足しなくなるのかが分かりにくい。これは、ある画素に着目した場合、カメラのガンマ特性とモニタのガンマ特性をかけ合わせた入出力特性と、ＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅとの比や差分が、露出変化に対して線形に変化するわけではないということが原因である。
【０００７】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、視覚特性を考慮した撮影設定をより素早く、正しく設定することが可能な撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる撮像装置は、撮像素子の信号を映像信号に変換する第１の変換特性を取得する第１の取得手段と、前記映像信号を表示装置が出力する輝度値に変換する第２の変換特性を取得する第２の取得手段と、前記第１の変換特性と前記第２の変換特性とに基づいて、前記撮像素子の信号に対する前記表示装置が出力する輝度値の関係を示す階調特性を算出する算出手段と、視覚特性による輝度ごとの輝度変化の識別しやすさを表す輝度識別視覚特性と、前記階調特性とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較結果を前記映像信号に重畳して表示装置に表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、視覚特性を考慮した撮影設定をより素早く、正しく設定することが可能な撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の撮像装置の第１の実施形態のデジタルビデオカメラを示す外観図。
【図２】第１の実施形態のデジタルビデオカメラの内部構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態の画像処理部とシステム制御部の内部の処理ブロック図。
【図４】モニタの階調特性の例を示す図。
【図５】出力輝度範囲を最大輝度１０００ｃｄ／ｍ２に限定したモニタ階調特性を示す図。
【図６】カメラ・モニタ階調特性を示した図。
【図７】輝度識別視覚特性（ＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅ）を示す図。
【図８】輝度識別視覚特性と輝度変化割合の関係を示す図。
【図９】カメラ・モニタ階調特性と輝度識別視覚特性の関係を示す図。
【図１０】撮影中の撮影画像のイメージ図。
【図１１】第１の実施形態の処理を示したフローチャート。
【図１２】第２の実施形態の画像処理部とシステム制御部の内部の処理ブロック図。
【図１３】第２の実施形態のカメラ・モニタ階調特性と輝度識別視覚特性の関係を示す図。
【図１４】第２の実施形態の処理を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルビデオカメラ１００を示す外観図である。図１において、表示部２８は画像や各種情報を表示する表示部である。録画スイッチ６１は撮影指示を行うための操作部である。モード切り替えスイッチ６０は各種モードを切り替えるための操作部である。コネクタ１１２は接続ケーブルとデジタルビデオカメラ１００とのコネクタである。操作部７０はユーザからの各種操作を受け付ける各種ボタン、十字キー等の操作部材より成る操作部である。電源スイッチ７２は、電源オン、電源オフを切り替える。記録媒体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。表示部２８に撮影された画像が表示され、モード切り替えスイッチ６０を押下するたびに、撮影画像そのまま、カメラ設定変更前の特性比較結果、カメラ設定変更後の特性比較結果と順次変化し、それぞれを比較することができる。ここで、特性比較結果とは、前述した、カメラのガンマ特性とモニタのガンマ特性をかけ合わせた入出力特性と、ＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅとの比較結果のことである。この比較結果に関しては、以下に具体的に説明していく。また、モード切り替えスイッチ６０を押下して変化する画像の順番や種類は任意に変更出来るようにしてもよい。
【００１３】
図２は、本実施形態のデジタルビデオカメラ１００の内部構成を示すブロック図である。図２において、撮影レンズ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は光量調整に使用する絞りである。ＮＤ１０４は減光用に使用するＮＤフィルタである。撮像部２２は光学像を電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ素子等で構成される撮像素子を備える。また、撮像部２２は、電子シャッターによる蓄積の制御、アナログゲインの変更、読み出し速度の変更などの機能も備える。Ａ／Ｄ変換器２３は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２３は、撮像部２２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１００の撮影レンズ１０３を含む撮像系を覆うことにより、撮影レンズ１０３、絞り１０１、撮像部２２を含む撮像系の汚れや破損を防止する。
【００１４】
画像処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器２３からのデータ、又は、メモリ制御部１５からのデータに対し所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理、ガンマ補正、デジタルゲインの付加等の処理を行う。また、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、演算結果をシステム制御部５０に送信する。送信された演算結果に基づいてシステム制御部５０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。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換器２３からの出力データは、画像処理部２４及びメモリ制御部１５を介して、或いは、メモリ制御部１５を介してメモリ３２に直接書き込まれる。メモリ３２は、撮像部２２によって撮像されＡ／Ｄ変換器２３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２８に表示するための画像データを格納する。メモリ３２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。
【００１６】
また、メモリ３２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１３は、メモリ３２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２８に供給する。こうして、メモリ３２に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器１３を介して表示部２８により表示される。表示部２８は、ＬＣＤ等の表示器上に、Ｄ／Ａ変換器１３からのアナログ信号に応じた表示を行う。Ａ／Ｄ変換器２３によって一度Ａ／Ｄ変換されメモリ３２に蓄積されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器１３においてアナログ変換し、表示部２８に逐次転送して表示することで、電子ビューファインダを実現でき、スルー画像表示を行うことができる。
【００１７】
不揮発性メモリ５６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５６には、システム制御部５０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、本実施形態におい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。
【００１８】
システム制御部５０は、デジタルビデオカメラ１００全体を制御する。前述した不揮発性メモリ５６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。システムメモリ５２には、ＲＡＭが用いられる。システムメモリ５２には、システム制御部５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ５６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５０はメモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより表示制御も行う。
【００１９】
システムタイマー５３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。モード切り替えスイッチ６０、撮像部２２、操作部７０はシステム制御部５０に各種の動作指示を入力するための操作部である。
【００２０】
モード切り替えスイッチ６０は、システム制御部５０を通じて、表示部２８に表示される映像の種類を順次切り替えることができる。撮像部２２は、システム制御部５０により、蓄積時間やＡ／Ｄ変換器２３への読み出しが制御される。システム制御部５０は、撮像部２２からの信号読み出しから記録媒体２００への動画データの書き込みまでの一連の動作を制御する。
【００２１】
操作部７０の各操作部材は、表示部２８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。本実施形態では、通常の撮影表示モードから、階調の過不足を撮影者に通知することができる特性比較表示モードへと切り替えることができる。その他には、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、属性変更ボタンなどの割り当てがある。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２８に表示される。利用者は、表示部２８に表示されたメニュー画面と、上下左右４方向の十字キーや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。
【００２２】
電源制御部８０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８０は、その検出結果及びシステム制御部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２００を含む各部へ供給する。
【００２３】
電源部３０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池やＬｉイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる。外部Ｉ／Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体２００や、コネクタ１１２を介して外部表示機器２０１との通信を行うインターフェースである。記録媒体２００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。コネクタ１１２を介して接続された外部表示機器２０１は映像信号を受け取り、外部表示機器２０１の表示装置に表示する。デジタルビデオカメラ１００は外部Ｉ／Ｆ１８を介して外部表示機器２０１のモニタのガンマ特性、最大輝度、入力ｂｉｔ数などの表示情報を受け取る。
【００２４】
次に本実施形態のデジタルビデオカメラの動作について説明する。図３に本実施形態の主な処理を実施する画像処理部２４とシステム制御部５０の内部の処理ブロックを示す。
【００２５】
まず、システム制御部５０により実現されるカメラガンマ特性取得部３０１において、カメラのガンマ特性の入出力特性を取得する（図７のカメラガンマ特性）。ここで取得されたガンマ特性を画像処理部２４のガンマ補正部３０２に送り、このガンマ補正部３０２において、Ａ／Ｄ変換器２３から出力された画像データを非線形に圧縮する。カメラのガンマ特性は、デジタルビデオカメラ１００の中に様々な特性のものがあらかじめ記憶されており、操作部７０によりメニューを操作して、撮影者が選択する。直接、カメラのガンマ特性を選択しなくても、撮影モードを選択すると、デジタルビデオカメラ１００が最適な特性を選択するようにしてもよい。
【００２６】
次に、モニタ階調特性取得部３０３において、操作部７０や外部Ｉ／Ｆ１８からの信号を元に、モニタの階調特性を取得する。ここでのモニタとはカメラによる映像信号を表示する視聴環境を指す。モニタの階調特性はモニタの入力信号に対する出力輝度値の関係である。
【００２７】
一般的なモニタの階調特性を図４に示す。図４（ａ）はＨＤＲ対応のモニタの階調特性であるＳＴ２０８４の特性である。また図４（ｂ）はＨＤＴＶ規格の従来のダイナミックレンジの視聴環境で広く用いられているＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９である。例えば、デジタルビデオカメラ１００のメニュー選択により、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９もしくはＳＴ２０８４を選択できるとする。操作部７０によりメニューを操作して、いずれかの規格化されたモニタの階調特性を選択する。ここではＳＴ２０８４が選択されたとする。更に、近年、モニタの表示輝度が向上してきてはいるが、ＳＴ２０８４規格上の上限である１００００ｃｄ／ｍ２を出力できるモニタはほとんどないのが現状である。従って、メニュー内では、モニタの最大出力輝度も選択できるようになっている。
【００２８】
ここでは、モニタの最大輝度として１０００ｃｄ／ｍ２が選択されたとする。この場合は図４（ａ）のＳＴ２０８４のガンマ特性から出力輝度範囲を最大輝度１０００ｃｄ／ｍ２に限定した図５の特性をモニタの階調特性として、モニタ階調特性取得部３０３で取得する。このように、デジタルビデオカメラ１００内にあらかじめ様々なモニタの特性を記憶させておき、それをメニュー操作により選択させる。あるいは、ガンマ係数の入力や入力ビット数の入力を行うことでモニタの階調特性を詳細に入力できるようにしてもよい。また、撮影モードの決定に伴ってモニタの階調特性を決定してもよい。例えば、ＳＤＲモードではＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９、最大輝度１００ｃｄ／ｍ２、ビット深度８ｂｉｔと決定し、ＨＤＲモードではＳＴ．２０８４、最大輝度１０００ｃｄ／ｍ２、ビット深度１０ｂｉｔと決定するような制御を行ってもよい。更に、外部Ｉ／Ｆ１８、コネクタ１１２を介した外部表示機器２０１との通信部を持ち、外部表示機器２０１との通信によってモニタ階調特性を取得してもよい。
【００２９】
その後、カメラガンマ特性取得部３０１とモニタ階調特性取得部３０３において取得した特性を、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４において、掛け合わせる（乗算する）。これは被写体を撮影した際の撮像部２２の出力に対する視聴環境のモニタ上に表示される輝度値の関係を表す特性となる。撮像部２２の入出力特性は線形な特性であることを考え合わせると、この掛け合わせた特性は、撮影されている被写体が、どのように圧縮または伸張されてモニタに出力されているかということを示している。
【００３０】
上述した各特性の関係を図６に示す。カメラガンマ特性に入力される信号（被写体）がＸ（１０００ＬＳＢ）だった場合、その出力はＹ（約７２０ＬＳＢ）となる。その出力信号Ｙがモニタ階調特性に入力（Ｙ）され、その出力がモニタの表示輝度Ｚ（１２０ｃｄ／ｍ２）となる。このカメラガンマ特性の入力Ｘから、モニタ階調特性の出力までの特性を描くと、カメラ・モニタ階調特性となる。このようにして、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４において、カメラガンマ特性取得部３０１とモニタ階調特性取得部３０３において取得した特性を掛け合わせる。
【００３１】
次に、輝度識別視覚特性取得部３０５において、輝度識別視覚特性を取得する。その特性を図７に示す。横軸の任意の輝度の被写体において、縦軸に示す割合の輝度変化があった場合、人間の視覚特性で認識されやすいという関係を表している。これは、背景に記述したＢａｒｔｅｎＣｕｒｖｅのことである。この輝度識別視覚特性取得部３０５で取得した輝度識別視覚特性と、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４で取得したカメラ・モニタ階調特性を、階調特性比較部３０６において比較して、その比較結果として階調特性指数（数値）を算出する。
【００３２】
この特性の比較方法について説明する。まず、カメラ・モニタ階調特性のセンサ出力信号が変化した際の、表示輝度の変化割合を算出する。その算出結果を輝度識別視覚特性と同じ軸にプロットしたものを図８として示す。図８中の点線が輝度識別視覚特性を表し、記号の集合でプロットされたものがカメラ・モニタ階調特性である。カメラ・モニタ階調特性はカメラのガンマ特性とモニタの階調特性による階調変換で発生するビット圧縮や値の飛びによって、離散的な値となる。ここで輝度識別視覚特性の点線よりも上にプロットされた表示輝度となる信号は、現在のカメラ・モニタ階調特性では輝度変化が大きく、視覚特性上、階調変化が認識されやすい。このため、人物の肌や空など、滑らかな階調変化を持つ被写体がこの表示輝度領域に存在すると、階調変化の中に急激な変化が現れ、バンディングの原因となる。この関係から、各センサ出力信号値に対応した輝度識別視覚特性とカメラ・モニタ階調特性の輝度変化量の比を階調特性指数として算出した結果を図９に示す。上記のように輝度識別視覚特性とカメラ・モニタ階調特性を比較し、階調特性指数を算出する。この階調特性指数が大きくなればなるほど、視覚特性上、階調変化が認識されやすいこととなる。
【００３３】
この時点では、現在撮影中の階調特性指数が算出されているので、この指数を撮影者が確認したい場合は、モード切り替えスイッチ６０を押下して、表示部２８に表示させることができる。モード切り替えスイッチ６０が押下されたら、ガンマ補正部３０２で画像処理された画像に対して、階調特性比較部３０６で算出した階調特性指数を情報表示重畳部３１０で画像に重畳する。その重畳方法として、例えば、図９の階調特性指数に閾値を設けて、閾値毎に色を付けたり、ゼブラで表示したり、ヒストグラムで表示したりすることが考えられる。
【００３４】
一例としてゼブラでの重畳表示について説明する。図１０（ａ）は撮影中の映像である。この撮像結果から画角内の各画素に対応したセンサ出力値が得られる。このセンサ出力値に対応した階調特性指数を図９に示した関係から算出する。ここで、図９の階調特性指数が１００％を超えるセンサ出力信号値は、輝度識別視覚特性と比較してバンディングの危険性が高い値である。よって、撮像結果から得られた信号値で階調特性指数が１００％を超えるセンサ出力信号値に対応した画素について階調情報としてゼブラ表示を撮影画像に重畳する（図１０（ｂ））。
【００３５】
このゼブラ表示を見て、撮影者は画面の中の階調表現として大切な部分に着目し、その大切な部分にゼブラ表示が重畳されていたら、カメラ設定を変更する。図１０（ｂ）の中では、花が階調表現として大切だと認識されたとして、多くの花にはゼブラ表示が部分的に重畳されている。その一部分を図中に（Ｆ）として示す。また、図１０中の（Ｆ）の部分の画素は、図８中においては、同様に（Ｆ）で示す輝度変化割合を有する。さらには、図９中においては、同様に（Ｆ）に示す階調特性指数を有する。図１０の（Ｆ）の花にゼブラ表示が重畳されないようにするために、撮影者は操作部７０を使って、絞り１０１やＮＤ１０４を動作させて露出を変更する。この場合は、露出を明るくする方向に絞り１０１やＮＤ１０４を動作させる。すると、図８と図９中の（Ｆ）で示される画素は、（Ｆ’）に移動する。このことにより、露出変更前にゼブラが重畳されていた花の階調特性指数は、露出変更後には１００％を切り、ゼブラが重畳されなくなる。これで、着目していた花の階調表現はバンディングが見えない程度まで改善されたこととなる。
【００３６】
但し、撮影者は図１０の（Ｆ）の花に目を凝らし、露出を変化させるため、画像のその他の部分の階調がどのように変化しているかが分かりにくい。
【００３７】
前述した例では、モード切り替えスイッチ６０を押下して、現在の階調特性指数を表示するモードを設定した。そこで、今度は、露出を変更する前に、モード切り替えスイッチ６０を押下して、カメラ設定変更前後の階調特性指数の変化量を表示できるモードに切り替える。モードを切り替える直前に、記憶決定部３０７が、階調特性比較部３０６に対して、算出結果である階調特性指数を記憶するように指示を出す。それを受けて、階調特性比較部３０６は階調特性記憶部３０８に階調特性指数を記憶させる。この記憶させたカメラ設定変更前の階調特性指数と現在（カメラ設定変更後）の階調特性指数を、階調特性変化比較部３０９で比較し、その差分（図９のΔＦ）を、情報表示重畳部３１０により現在の画像に重畳する。その重畳の仕方は、差分を色分けして色を画像に重畳したり、差分ヒストグラムを生成してそのヒストグラムを重畳したりすると分かりやすい。
【００３８】
次に、前述した処理についてフローチャートを用いて説明する。図１１は、第１の実施形態の処理の流れを示したフローチャートである。
【００３９】
まず、ステップＳ４０１において、モニタ階調特性取得部３０３によりモニタの階調特性を取得する。取得したらステップＳ４０２に進む。ステップＳ４０２において、カメラガンマ特性取得部３０１で取得した階調特性とモニタ階調特性取得部３０３で取得した階調特性から、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４により、カメラ・モニタ階調特性を算出し、ステップＳ４０３に進む。
【００４０】
ステップＳ４０３において、輝度識別視覚特性取得部３０５で取得した輝度識別視覚特性と、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４で取得したカメラ・モニタ階調特性を、階調特性比較部３０６により比較する。そして、その比較結果として階調特性指数を算出し、ステップＳ４０４に進む。
【００４１】
ステップＳ４０４において、モード切り替えスイッチ６０によって、カメラ設定変更前後の階調特性指数の変化量を表示できるモードに切り替えられたら、ステップＳ４０５に進む。モード切り替えスイッチ６０が押下されなかったら、ステップＳ４０７に進む。
【００４２】
ステップＳ４０５では、ステップＳ４０３で算出された階調特性指数を記憶し、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６において、ステップＳ４０５で記憶された階調特性指数と、現在の階調特性指数（カメラ設定変更後）の差分を算出し、ステップＳ４０７に進む。
【００４３】
ステップＳ４０７では、ステップＳ４０３で算出された階調特性指数を撮影画像に重畳して表示する、もしくは、ステップＳ４０６で算出された階調特性指数の差分を撮影画像に重畳して表示する。
【００４４】
以上、説明してきたように、本実施形態では、カメラ設定変更の前後の状態を比較できるようになり、視覚特性を考慮した撮影設定を、より素早く、より正しく設定することが出来る。
【００４５】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態においては、デジタルビデオカメラ１００の構成は、図１、図２に示した第１の実施形態の構成と同じである。
【００４６】
図１２は、第２の実施形態の特徴となる制御を示すブロック図である。図１２内でも図３と同じ符号で示す構成は、第１の実施形態と同じである。従って、階調特性比較部３０６が図９の階調特性指数を算出し、この指数を撮影者が確認したい場合は、モード切り替えスイッチ６０を押下して、表示部２８に表示さることができる。
【００４７】
モード切り替えスイッチ６０が押下されたら、ガンマ補正部３０２で画像処理された画像に対して、階調特性比較部３０６で算出した階調特性指数を情報表示重畳部３１０で画像に重畳する。ここでも、階調特性指数が１００％以上の部分を図１０（ｂ）のようにゼブラで表示するものとする。撮影者は画面の中の階調表現として大切な部分に着目し、その大切な部分にゼブラ表示が重畳されていたら、操作部７０を操作し、画像抽出位置指定部３１１に指示を出して、着目画像位置を指定する。画像抽出位置指定部３１１で指定した場所と、階調特性比較部３０６の階調特性指数から、指定した場所の階調特性指数を算出し、階調特性指数を１００％未満とするための、露出の変更量をカメラ設定変更量算出部３１２で算出する。
【００４８】
つまり、図１０の（Ｆ）の場所を操作部７０と画像抽出位置指定部３１１により指定する。カメラ設定変更量算出部３１２において、この指定した位置の階調特性指数が図１３の×の位置と算出される。さらに、カメラ設定変更量算出部３１２において、階調特性指数が１００％未満となるような、露出変更量ΔＥｘｐを算出する。図１３の×の位置のセンサ出力信号値は３００ＬＳＢである。露出を明るく変更していき、１００％未満の階調特性指数になるためには、図中の（Ｅ）よりも露出を明るくする必要がある。点（Ｅ）のセンサ出力信号値は３９０ＬＳＢである。従って、階調特性指数が１００％未満となるような露出変更量ΔＥｘｐは以下のように算出される。
【００４９】
ΔＥｘｐ＝ｌｏｇ２（３９０／３００）＝０．３８（段）
このように算出された段数分だけ露出を変更すれば、階調特性指数が１００％未満となり、十分な階調が得られる。従って、選択された画像の近く、もしくは撮影画面内に、情報表示重畳部３１０を用いて、必要変更露出段数として表示させる。例えば、図１０（ｂ）の右下に示したように、「ΔＳＴＯＰＳ：０．３８」などのように画像に重畳する。これをみて撮影者は、露出をあと０．３８段だけ明るくしないとゼブラ表示は無くならないと、気が付くことが出来る。
【００５０】
次に、前述した処理についてフローチャートを用いて説明する。図１４は、第２の実施形態の処理を示したフローチャートである。
【００５１】
まず、ステップＳ１３０１において、モニタ階調特性取得部３０３においてモニタの階調特性を取得する。取得したらステップＳ１３０２に進む。ステップＳ１３０２においては、カメラガンマ特性取得部３０１で取得した階調特性とモニタ階調特性取得部３０３で取得した階調特性から、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４において、カメラ・モニタ階調特性を算出し、ステップＳ１３０３に進む。
【００５２】
ステップＳ１３０３において、輝度識別視覚特性取得部３０５で取得した輝度識別視覚特性と、カメラ・モニタ階調特性算出部３０４で取得したカメラ・モニタ階調特性を、階調特性比較部３０６で比較する。そして、その比較結果として階調特性指数を算出し、ステップＳ１３０４に進む。
【００５３】
ステップＳ１３０４において、操作部７０によって、着目したい画像位置が指定されたら、ステップＳ１３０５に進む。操作部７０が操作されず、着目したい画像位置が指定されなかったら、ステップＳ１３０８に進む。
【００５４】
ステップＳ１３０５では、ステップＳ１３０３で操作部７０によって指定された画像の階調特性指数を算出し、ステップＳ１３０６に進む。ステップＳ１３０６では、ステップＳ１３０５で算出された階調特性指数から、指定部分のカメラ設定必要変更量を算出し、ステップＳ１３０７に進む。ステップＳ１３０７では、ステップ１３０６で算出したカメラ設定必要変更量を撮影画像に重畳して表示する。
【００５５】
ステップＳ１３０８では、ステップＳ１３０３で算出された階調特性指数を撮影画像に重畳して表示する。
【００５６】
以上、説明したように、本実施形態では、着目エリアの階調不足量をカメラ設定必要変更量として表示することにより、視覚特性を考慮した撮影設定を、より素早く、より正しく設定することが出来る。
【００５７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００５８】
（その他の実施形態）
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。
【符号の説明】
【００５９】
１３：Ｄ／Ａ変換器、１５：メモリ制御部、２４：画像処理部、２８：表示部、５０：システム制御部、６０：モード切り替えスイッチ、１００：デジタルビデオカメラ、１０３：撮影レンズ
【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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【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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