(57)【要約】【課題】  階調圧縮時に色相回転、彩度変化、コントラスト変化が発生するのを抑えること。【解決手段】  画像データを取得する取得部と、画像データに対して、ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理部と、画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算部と、演算部による演算結果に基づいて、第１画像処理部により画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、補正部により補正が行われた画像データに対して、第１画像処理部における階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理部とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに対して、ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理部と、
前記画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算部と、
前記演算部による演算結果に基づいて、前記第１画像処理部により画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、
前記補正部により補正が行われた画像データに対して、前記第１画像処理部における前記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正部は、前記取得部により取得した前記画像データに基づくＲ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記補正部は、前記取得部により取得した前記画像データに基づくＹ画像データ、Ｃｂ画像データ、Ｃｒ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置において、
前記第２画像処理部は、前記補正部により前記暗部階調の明度を向上する補正が行われたＹ画像データのみについて、前記階調変換処理を施す
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像処理装置とを備え、
前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに対して、少なくとも中間調以下はｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理部と、
前記画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算部と、
前記演算部による演算結果に基づいて、前記第１画像処理部により画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、
前記補正部により補正が行われた画像データに対して、前記第１画像処理部における前記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムであって、
前記画像データを取得する取得ステップと、
前記画像データに対して、ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理ステップと、
前記画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算ステップと、
前記演算ステップにおける演算結果に基づいて、前記第１画像処理ステップにおいて画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正ステップと、
前記補正ステップにおいて補正が行われた画像データに対して、前記第１画像処理ステップにおける前記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理ステップと
をコンピュータで実現することを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記補正ステップでは、前記取得ステップにおいて取得した前記画像データに基づくＲ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行う
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項９】
請求項７に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記補正ステップでは、前記取得ステップにおいて取得した前記画像データに基づくＹ画像データ、Ｃｂ画像データ、Ｃｒ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行う
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記第２画像処理ステップでは、前記補正ステップにおいて前記暗部階調の明度を向上する補正が行われたＹ画像データのみについて、前記階調変換処理を施す
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、電子カメラ、および画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輝度差の大きな被写体を撮影することにより、画像データの暗部階調が暗く潰れるという現象が知られている。そこで、特許文献１の発明では、暗部階調のゲインを上げることで階調を圧縮し、暗部階調の黒つぶれを改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許２６６３１８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した暗部階調の圧縮の前には、一般的な階調変換処理が行われている。この階調変換処理においては、出力先のガンマに基づく入出力特性に加えて、いわゆるＳ字型の入出力特性を有する階調カーブが用いられている。Ｓ字型の入出力特性は、暗部の黒色表現を引き締め、コントラストを向上させることにより、画像の見栄えを良くする効果がある。
【０００５】
しかし、このようなＳ字型の入出力特性に起因して、暗部と中間調とでＲＧＢの比率が変化する。そのため、暗部における色相、彩度、コントラストが中間調における色相、彩度、コントラストと異なる画像となってしまう場合がある。通常は、画像が暗いため、このような問題はそれほど目立つものではないが、上述した暗部階調の圧縮を行うと、暗部が通常の明るさとなるため、色相、彩度、コントラストが変化してしまう問題が顕在化する。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、階調圧縮時に色相回転、彩度変化、コントラスト変化が発生するのを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の画像処理装置は、画像データを取得する取得部と、前記画像データに対して、ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理部と、前記画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算部と、前記演算部による演算結果に基づいて、前記第１画像処理部により画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、前記補正部により補正が行われた画像データに対して、前記第１画像処理部における前記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理部とを備える。
【０００８】
なお、前記補正部は、前記取得部により取得した前記画像データに基づくＲ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行っても良い。
【０００９】
また、前記補正部は、前記取得部により取得した前記画像データに基づくＹ画像データ、Ｃｂ画像データ、Ｃｒ画像データのそれぞれについて、前記暗部階調の明度を向上する補正を行っても良い。
【００１０】
前記第２画像処理部は、前記補正部により前記暗部階調の明度を向上する補正が行われたＹ画像データのみについて、前記階調変換処理を施しても良い。
【００１１】
また、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、上記した何れかの画像処理装置とを備え、前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する電子カメラも本発明の具体的態様として有効である。
【００１２】
本発明の別の画像処理装置は、画像データを取得する取得部と、前記画像データに対して、少なくとも中間調以下はｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施す第１画像処理部と、前記画像データの暗部階調の明度を向上する補正のための演算を行う演算部と、前記演算部による演算結果に基づいて、前記第１画像処理部により画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と、前記補正部により補正が行われた画像データに対して、前記第１画像処理部における前記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を施す第２画像処理部とを備える。
【００１３】
また、上記発明に関する構成を、処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムに変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、階調圧縮時に色相回転、彩度変化、コントラスト変化が発生するのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の電子カメラ１の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。
【図３】第１実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図４】第1実施形態における階調カーブについて説明する図である。
【図５】ローパスフィルタについて説明する図である。
【図６】階調圧縮のパラメータｆｇについて説明する図である。
【図７】第1実施形態における階調カーブについて説明する別の図である。
【図８】第２実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態における階調カーブについて説明する図である。
【図１０】第３実施形態における階調カーブについて説明する別の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第１実施形態について説明する。以下の第１実施形態では、本発明の電子カメラの一例として、一眼レフタイプの電子カメラを用いて説明する。
【００１７】
図１は、第１実施形態の電子カメラ１の構成を示す図である。図１に示すように、電子カメラ１は、撮影レンズ２、絞り３、クイックリターンミラー４、サブミラー５、拡散スクリーン６、コンデンサレンズ７、ペンタプリズム８、ビームスプリッタ９、接眼レンズ１０、結像レンズ１１、測光センサ１２、シャッタ１３、撮像素子１４、焦点検出部１５の各部を備える。
【００１８】
撮像素子１４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの半導体デバイスである。焦点検出部１５は、例えば、位相差方式の焦点検出を行い、撮影レンズ２の焦点状態を検出する。
【００１９】
また、電子カメラ１は、撮像により生成された画像などを表示する液晶モニタなどのモニタ１６、各部を制御する制御部１７をさらに備える。制御部１７は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録する。
【００２０】
非撮影時、すなわち撮影を行わない場合には、クイックリターンミラー４は、図１に示すように、４５°の角度に配置される。そして、撮影レンズ２および絞り３を通過した光束は、クイックリターンミラー４で反射され、拡散スクリーン６、コンデンサレンズ７、ペンタプリズム８、ビームスプリッタ９を介して接眼レンズ１０に導かれる。ユーザは、接眼レンズ１０を介して被写体の像を目視することにより構図確認を行う。一方、ビームスプリッタ９により、上方に分割された光束は、結像レンズ１１を介して測光センサ１２の撮像面上に再結像される。また、クイックリターンミラー４を透過した光束は、サブミラー５を介して焦点検出部１５に導かれる。
【００２１】
一方、撮影時には、クイックリターンミラー４が、破線で示す位置に退避してシャッタ１３が開放し、撮影レンズ２からの光束は撮像素子１４に導かれる。
【００２２】
図２は、第１実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。図２に示すように、電子カメラ１は、図１の構成に加えて、タイミングジェネレータ２０、信号処理部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、バッファメモリ２３、バス２４、カードインターフェース２５、圧縮伸長部２６、画像表示部２７の各部を備える。タイミングジェネレータ２０は、撮像素子１４に出力パルスを供給する。また、撮像素子１４で生成される画像データは、信号処理部２１（撮像感度に対応するゲイン調整部を含む）およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。バッファメモリ２３は、バス２４に接続される。このバス２４には、カードインターフェース２５、図１で説明した制御部１７、圧縮伸張部２６、および画像表示部２７が接続される。カードインターフェース２５は、着脱自在なメモリカード２８と接続し、メモリカード２８に画像データを記録する。また、制御部１７には、電子カメラ１のスイッチ群２９（不図示のレリーズ釦などを含む）、タイミングジェネレータ２０、および測光センサ１２が接続される。さらに、画像表示部２７は、電子カメラ１の背面に設けられたモニタ１６に画像などを表示する。
【００２３】
以上説明した構成の電子カメラ１における撮影時の動作について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２４】
ステップＳ１において、制御部１７は、ユーザによりスイッチ群２９を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１７は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ２に進む。
【００２５】
ステップＳ２において、制御部１７は、各部を制御し、撮像素子１４により被写体像を撮像し、画像データを生成する。撮像素子１４により生成された画像データは、信号処理部２１およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。
【００２６】
ステップＳ３において、制御部１７は、バッファメモリ２３から画像データを読み出し、通常の画像処理を行う。通常の画像処理とは、ホワイトバランス調整、補間処理、色調補正処理などである。各処理の具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。
【００２７】
ステップＳ４において、制御部１７は、ステップＳ３で画像処理を施した画像データに色空間変換処理を行う。色空間変換処理は、以下の式１から式３により行われる。
【００２８】
Rm[x,y]＝mx11・Ri[x,y]＋mx12・Gi[x,y]＋mx13・Bi[x,y]・・・（式１）
Gm[x,y]＝mx21・Ri[x,y]＋mx22・Gi[x,y]＋mx23・Bi[x,y]・・・（式２）
Bm[x,y]＝mx31・Ri[x,y]＋mx32・Gi[x,y]＋mx33・Bi[x,y]・・・（式３）
なお、式１から式３中のRi[x,y]，Gi[x,y]，Bi[x,y]は、それぞれＲＧＢ画像の画像データを示し、mx11〜mx33は、それぞれ所定の係数である。
【００２９】
ステップＳ５において、制御部１７は、ステップＳ４で色空間変換処理を施した画像データに第１階調変換処理を行う。第１階調変換処理は、以下の式４から式６により行われる。
【００３０】
Rg[x,y]＝Gm1[Rm[x,y]] ・・・（式４）
Gg[x,y]＝Gm1[Gm[x,y]] ・・・（式５）
Bg[x,y]＝Gm1[Bm[x,y]] ・・・（式６）
なお、式４から式６中のGm1は、例えば、図４に示す階調カーブに相当する。階調カーブGm1は、図４に示すように、ほぼ１／２．２乗の階調カーブである。また、図４中の階調カーブGhは、従来の階調変換処理で、一般的に用いられていた階調カーブ（出力先のガンマに基づく入出力特性に加えて、Ｓ字型の入出力特性を有する階調カーブ）の一例である。
【００３１】
ステップＳ６において、制御部１７は、ステップＳ５で第１階調変換処理を施した画像データに階調圧縮処理を施す。
【００３２】
制御部１７は、まず、ステップＳ５で第１階調変換処理を施した画像データに対してローパス演算を行う。ローパス演算は、以下の式７から式８により行われる。
【００３３】
Y[x,y]＝kr・Rg[x,y]＋kg・Gg[x,y]＋kb・Bg[x,y]・・・（式７）
【００３４】
【数１】
2011044849.tif 000003
【００３５】
なお、式７中のkr，kg，kbは、所定の係数である。式７により、ｓＲＧＢ画像からＹＣｂＣｒ画像のうち、Ｙ画像が求められる。また、式８中のLpwは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、図５に示す特性を有する。そして、式８により、Ｙ画像からローパス画像であるＬＹ画像の画像データが生成される。なお、ローパス画像は、ボケ画像の一例であり、他のローパスフィルタを用いてローパス画像を生成しても良いし、ローパス処理以外の手法を用いてボケ画像を生成しても良い。
【００３６】
次に、制御部１７は、階調圧縮処理を施す。階調圧縮処理は、以下の式９から式１１により行われる。
【００３７】
Rc[x,y]＝Rg[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式９）
Gc[x,y]＝Gg[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式１０）
Bc[x,y]＝Bg[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式１１）
なお、式９から式１１中のｆｇは階調圧縮のパラメータである。図６は、階調圧縮のパラメータｆｇを示す図である。パラメータｆｇは、図６に示すように、ＬＹ画像の画像データに応じたゲインを有する。そして、ＬＹ画像の画像データが小さいほど（処理画素を含む近傍範囲が暗いほど）、パラメータｆｇは大きくなる。逆に、ＬＹ画像の画像データが大きいほど（処理画素を含む近傍範囲が明るいほど）、パラメータｆｇは１に近づく。
【００３８】
ステップＳ７において、制御部１７は、ステップＳ６で階調圧縮処理を施した画像データに第２階調変換処理を行う。第２階調変換処理は、以下の式１２から式１４により行われる。
【００３９】
Ro[x,y]＝Gm2[Rc[x,y]] ・・・（式１２）
Go[x,y]＝Gm2[Gc[x,y]] ・・・（式１３）
Bo[x,y]＝Gm2[Bc[x,y]] ・・・（式１４）
なお、式１２から式１４中のGm2は、例えば、図７に示す階調カーブに相当する。階調カーブGm2は、図７に示すように、Ｓ字型の階調カーブである。このような階調カーブを用いて階調変換処理を行うことにより、最終的な画像の見栄えを向上させることができる。また、図７中の階調カーブGhは、従来の階調変換処理で、一般的に用いられていた階調カーブ（出力先のガンマに基づく入出力特性に加えて、Ｓ字型の入出力特性を有する階調カーブ）の一例である。
【００４０】
ステップＳ８において、制御部１７は、ステップＳ７で第２階調変換処理を施した画像データを、カードインターフェース２５を介してメモリカード２８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データをメモリカード２８に記録する前に、圧縮伸長部２６を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００４１】
以上説明したように、第１実施形態によれば、画像データに対して、ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施し、次に、１回目の画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正し、最後に、補正が行われた画像データに対して、１回目の階調変換処理における記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった２回目の階調変換処理を施す。従来、いわゆるＳ字型の階調カーブなどを用いた階調変換処理後に暗部階調の明度を向上する補正を行っていた場合には、Ｓ字の階調カーブに起因して、局所的に色相回転、彩度変化、コントラスト変化が発生するという問題があったが、第１実施形態によれば、階調圧縮時にこのような色相回転、彩度変化、コントラスト変化が発生するのを抑えることができる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態の変形例である。そのため、以下では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、第１実施形態と同様の部分については、第１実施形態と同様の符号を用いて説明する。
【００４３】
第２実施形態は、階調圧縮処理を行う前にＲＧＢ画像をＹＣｂＣｒ画像に変換し、ＹＣｂＣｒ画像に対して階調圧縮処理を行う実施例である。
【００４４】
ＹＣｂＣｒ画像に対して階調圧縮処理を行う場合の撮影時の動作について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４５】
ステップＳ１１からステップＳ１５において、制御部１７は、第１実施形態の図３のステップＳ１からステップＳ５と同様の処理を行う。
【００４６】
ステップＳ１６において、制御部１７は、ステップＳ１５で第１階調変換処理を施した画像データのＹＣｂＣｒへの色空間変換処理を行う。ＹＣｂＣｒへの色空間変換処理は、以下の式１５から式１７により行われる。
【００４７】
Y[x,y]＝my11・Rg[x,y]＋my12・Gg[x,y]＋my13・Bg[x,y]・・・（式１５）
Cb[x,y]＝my21・Rg[x,y]＋my22・Gg[x,y]＋my23・Bg[x,y]・・・（式１６）
Cr[x,y]＝my31・Rg[x,y]＋my32・Gg[x,y]＋my33・Bg[x,y]・・・（式１７）
なお、式１５から式１７中のmy11〜my33は、それぞれ所定の係数である。式１５から式１７により、ｓＲＧＢ画像がＹＣｂＣｒ画像に変換される。
【００４８】
ステップＳ１７において、制御部１７は、ステップＳ１６で色空間変換処理を行った画像データに階調圧縮処理を施す。
【００４９】
制御部１７は、まず、ステップＳ１６で色空間変換処理を行った画像データに対してローパス演算を行う。ローパス演算は、以下の式１８により行われる。
【００５０】
【数２】
2011044849.tif 000004
【００５１】
なお、式１８により、ＹＣｂＣｒ画像のうち、Ｙ画像からローパス画像であるＬＹ画像の画像データが生成される。また、式１８中のLpwは、第１実施形態の図３のステップＳ６で説明したものと同様のローパスフィルタである。なお、ローパス画像は、ボケ画像の一例であり、他のローパスフィルタを用いてローパス画像を生成しても良いし、ローパス処理以外の手法を用いてボケ画像を生成しても良い。
【００５２】
次に、制御部１７は、階調圧縮処理を施す。階調圧縮処理は、以下の式１９から式２１により行われる。
【００５３】
Yc[x,y]＝Y[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式１９）
Cbo[x,y]＝Cb[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式２０）
Cro[x,y]＝Cr[x,y]・fg(LY[x,y])・・・（式２１）
なお、式１９から式２１中のｆｇは、第１実施形態の図３のステップＳ６で説明したものと同様の階調圧縮のパラメータである。
【００５４】
ステップＳ１８において、制御部１７は、ステップＳ１７で階調圧縮処理を施した画像データのうち、輝度を示すＹ画像の画像データに第２階調変換処理を行う。第２階調変換処理は、以下の式２２により行われる。
【００５５】
Yo[x,y]＝Gm2[Yc[x,y]] ・・・（式２２）
なお、式２２中のGm2は、第１実施形態の図３のステップＳ７で説明したものと同様の階調カーブに相当する。
【００５６】
ステップＳ１９において、制御部１７は、ステップＳ１８で第２階調変換処理を施した画像データを、カードインターフェース２５を介してメモリカード２８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データをメモリカード２８に記録する前に、圧縮伸長部２６を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００５７】
以上説明したように、第２実施形態によれば、輝度画像データであるＹ画像データのみについて、２回目の階調変換処理を施す。したがって、第１実施形態よりも演算負荷を軽減しつつ、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、第１実施形態および第２実施形態では、階調変換処理において、図４に示した階調カーブGm1を用いて階調変換処理を行う例を示した（図３ステップＳ５および図７ステップＳ１５）。しかし、本発明はこの例に限定されない。ｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブであれば、図４に示した階調カーブGm1以外の階調カーブを用いても本発明と同様の効果を得ることができる。図４では、ｓＲＧＢ色空間におけるモニタガンマに基づく、ほぼ１／２．２乗の階調カーブである階調カーブGm1を例示したが、例えば、１／２乗の階調カーブであっても良い。
【００５９】
＜第３実施形態＞
以下、図面を用いて本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。そのため、以下では、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。また、第１実施形態と同様の部分については、第１実施形態と同様の符号を用いて説明する。
【００６０】
第３実施形態では、第１実施形態で説明した階調カーブGm1に代えて、図９に示す階調カーブGm3を用い、第１実施形態で説明した階調カーブGm2に代えて、図１０に示す階調カーブGm4を用いる。
【００６１】
すなわち、図３ステップＳ５で説明した第１階調変換処理において、制御部１７は、図９に示す階調カーブGm3を用いて階調変換処理を行う。階調カーブGm3は、図９に示すように、暗部から中間調のみが、ほぼ１／２．２乗で、明部（ハイライト側）には階調カーブGm1と比較して、同じレベルの入力に対して低い出力レベルを実現する特性（ニー特性）を有する階調カーブである。これは、第１階調変換処理に起因する暗部階調の明度向上を、暗部から中間調のみにおいて行うためである。この結果、明部においては、第１階調変換処理に起因して唐突な白飛びが発生するのを抑えることにより、変化を小さくすることができる。なお、図９に示す階調カーブGm3において、ほぼ１／２．２乗の特性を有するのは、例えば、暗部の５％から２０％程度である。
【００６２】
また、図３ステップＳ７で説明した第２階調変換処理において、制御部１７は、図１０に示す階調カーブGm4を用いて階調変換処理を行う。階調カーブGm4は、図１０に示すように、明部（ハイライト側）におけるニー特性を、階調カーブGm2よりも弱めた特性を有する。
以上説明したように、第３実施形態によれば、画像データに対して、少なくとも中間調以下はｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった階調変換処理を含む画像処理を施し、次に、１回目の画像処理が施された画像データの暗部階調の明度を向上する補正し、最後に、補正が行われた画像データに対して、１回目の階調変換処理における記階調カーブとは異なる階調カーブによって定義される入出力特性にしたがった２回目の階調変換処理を施す。したがって、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
なお、第３実施形態では、階調変換処理において、図９に示した階調カーブGm3を用いて階調変換処理を行う例を示した。しかし、本発明はこの例に限定されない。少なくとも中間調以下はｙ＝ｘｎ（ただし、ｘは入力、ｙは出力）で表されるべき乗成分のみから成る階調カーブであれば、図９に示した階調カーブGm3以外の階調カーブを用いても本発明と同様の効果を得ることができる。例えば、少なくとも中間調以下が１／２乗の階調カーブであっても良い。
【００６４】
また、上述した各実施形態では、本発明の技術を電子カメラ１において実現する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンパクトタイプの電子カメラや動画撮影を行うムービーカメラなどにも本発明を同様に適用することができる。
【００６５】
また、コンピュータと画像処理プログラムとにより、上記各実施形態で説明した画像処理装置をソフトウェア的に実現しても良い。この場合、図３のフローチャートで説明したステップＳ３以降の処理の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。または、図８のフローチャートで説明したステップＳ１３以降の処理の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。コンピュータで実現するためには、画像データとともに、階調圧縮モードであるか否かの情報などをコンピュータに供給すれば良い。このような情報は画像データのＥＸＩＦ情報などを利用して供給することができる。さらに、第３実施形態で説明した処理についても同様である。このような構成とすることにより、本実施形態と同様の処理を実施することが可能になる。
【００６６】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【符号の説明】
【００６７】
１…電子カメラ，２…撮影レンズ，１４…撮像素子，１７…制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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