(57)【要約】      （修正有）【課題】撮影している映像に対応したダイナミックレンジでＨＤＲリニア表示する撮像装置を提供する。【解決手段】本体部１００において、ＨＤＲモード判定部がダイナミックレンジの広い設定だと判定した場合に、フォーカス領域の輝度値が第1の閾値以下であれば、ダイナミックレンジの狭い設定を行うダイナミックレンジモード１の設定で映像信号に処理を行い、フォーカス領域の輝度値が第１の閾値よりも大きい輝度値の第２の閾値以上であれば、ダイナミックレンジモード１よりダイナミックレンジの広い設定を行うダイナミックレンジモード２の設定で映像信号に処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置と、
前記撮像装置が撮影した映像信号をデジタル信号に変換して出力する映像信号出力部と、
映像を表示する表示部と、
映像信号の中でフォーカスの合っている領域を検出するフォーカス領域検出部と、
前記フォーカス領域検出部が検出した領域の輝度値を算出する輝度算出部と、
前記撮像装置の設定が、ダイナミックレンジの広い設定であることを検出するＨＤＲモード判定部と、
前記ＨＤＲモード判定部がダイナミックレンジの広い設定だと判定した際に、前記表示部に表示する映像のダイナミックレンジと階調を補正する階調補正部と、
前記階調補正部がダイナミックレンジの狭い設定を行うダイナミックレンジモード１と、
前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード１よりダイナミックレンジの広い設定を行うダイナミックレンジモード２と、
前記ダイナミックレンジモード２を前記ダイナミックレンジモード１に切り替えるための、輝度値の閾値αと、
前記ダイナミックレンジモード１を前記ダイナミックレンジモード２に切り替えるための、前記閾値αより大きい輝度値の閾値βを備え、
前記ＨＤＲモード判定部がダイナミックレンジの広い設定だと判定し、前記輝度算出部によって算出されたフォーカス領域の輝度値が、前記閾値α以下であれば前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード１の設定で映像信号に処理を行い、前記閾値β以上であれば前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード２の設定で映像信号に処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像制作やテレビ開発の現場でカメラが捉える広いダイナミックレンジを、そのまま映像信号にのせるＨｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ（ＨＤＲ）技術が進んでいる。それにともないハイダイナミックレンジで撮影可能なカメラの普及が増えてきている。ハイダイナミックレンジで撮影した画像を表示するには、ピーク輝度の高く、コントラストが高い、ダイナミックレンジが広い大型モニタが必要となる。しかしカメラ本体に付属したＥＶＦや小型モニタはダイナミックレンジが狭いため、全体のダイナミックレンジをそのまま表現すると輝度が足らず暗くなってしまう。
【０００３】
全体の明るさを保つためには高輝度または低輝度の階調を潰した状態での表示になってしまう。また、カメラの中にはダイナミックレンジの狭いモニタにおいてＨＤＲ撮影時に高階調部を視認しやすくする機能として「ＨＤＲモード」がある機種も存在する。ＨＤＲモードには、例えば図４のようにカメラの入力レンジに対してモニタの表示輝度をリニアにすることで、高階調部の階調表現性が高くなり、ＨＤＲ撮影時に高階調部を視認しやすくなる方法がある。このモニタでのＨＤＲ表現方法を「ＨＤＲリニア表示」とする。
【０００４】
ダイナミックレンジの広い画をＨＤＲリニア表示にすると、撮影時全体の階調は確認できるが、通常の撮影時と比べて全体の画が暗くなる。そこで図４のようなＨＤＲリニア表示は最大のダイナミックレンジまでをリニア表示する「ＨＤＲ全階調モード」に加えて、例えばカメラの入力が最大１０００％のダイナミックレンジの際に、図５のように通常の被写体に多い３００％までの領域をＨＤＲリニア表示にすることでモニタ全体の明るさを確保しながらダイナミックレンジの狭いモニタで３００％までの階調を確認できる「ＨＤＲ３００％モード」がある。ＨＤＲ３００％モードの場合にはそれ以上の階調は全て最大輝度で表示され階調の確認は行えない。
【０００５】
しかし、ＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジはユーザーがメニューなどから選択しており、実際に撮影している映像に対して最適な設定になっていない場合がある。ユーザーの現在撮影している映像に合わせてＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジを最適な値に切り替えることが望ましい。特許文献１では、映像全体をいくつかの領域に分け、輝度値を算出し、領域毎に階調補正を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５９８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１では領域毎に階調処理を変える必要があり、処理が複雑になってしまう。また、ＨＤＲモード時に同じ方法で領域毎にＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジを切り替えると、領域毎にダイナミックレンジが異なり映像全体が見えにくくなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は上述した先行技術文献の課題を解決することであり、ユーザーの最も注目するフォーカス領域の輝度値から、ＨＤＲモード時のＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジを切り替えることで、映像に最適なＨＤＲモードで視認する手法を提示するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、撮撮像装置と、前記撮像装置が撮影した映像信号をデジタル信号に変換して出力する映像信号出力部と、映像を表示する表示部と、映像信号の中でフォーカスの合っている領域を検出するフォーカス領域検出部と、前記フォーカス領域検出部が検出した領域の輝度値を算出する輝度算出部と、前記撮像装置の設定が、ダイナミックレンジの広い設定であることを検出するＨＤＲモード判定部と、前記ＨＤＲモード判定部がダイナミックレンジの広い設定だと判定した際に、前記表示部に表示する映像のダイナミックレンジと階調を補正する階調補正部と、前記階調補正部がダイナミックレンジの狭い設定を行うダイナミックレンジモード１と、前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード１よりダイナミックレンジの広い設定を行うダイナミックレンジモード２と、前記ダイナミックレンジモード２を前記ダイナミックレンジモード１に切り替えるための、輝度値の閾値αと、前記ダイナミックレンジモード１を前記ダイナミックレンジモード２に切り替えるための、前記閾値αより大きい輝度値の閾値βを備え、前記ＨＤＲモード判定部がダイナミックレンジの広い設定だと判定し、前記輝度算出部によって算出されたフォーカス領域の輝度値が、前記閾値α以下であれば前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード１の設定で映像信号に処理を行い、前記閾値β以上であれば前記階調補正部が前記ダイナミックレンジモード２の設定で映像信号に処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、撮像装置において、ＨＤＲリニア表示する際に、映像のフォーカス領域の輝度値から、モニタに表示するダイナミックレンジの範囲を切り替えることで、ユーザーの最も注目するフォーカス位置にあったモードで視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施例における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例におけるフォーカス領域輝度値による制御のフローチャートである。
【図３】フォーカス位置による輝度値の差を表したイメージ図である
【図４】ＨＤＲリニア表示を表すイメージ図である
【図５】各モードにおけるダイナミックレンジ幅の違いを表したイメージ図である
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。以下、図１〜図３を参照して、本発明の各実施例の動作を説明する。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
第１の実施例は、撮像装置において、ダイナミックレンジの広い映像をダイナミックレンジの狭い表示部に表示し、撮像装置の入力ダイナミックレンジに対してＨＤＲリニア表示する際に、ＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジの範囲をフォーカス領域の輝度値によって変化させることを特徴とする。
【００１４】
以下、本発明の第１の実施例による撮像装置の構成について説明する。図１は請求項１の発明の実施の形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
本体部１００は撮像部１０１、デジタル信号処理部１０２、フォーカス位置検出部１０３、フォーカス位置輝度算出部１０４、ダイナミックレンジ判定部１０５、ダイナミックレンジ変換部１０６、表示制御部１０７、モード判定部１０８、操作部１０９、メモリ部１１０、システム制御部１１１、電源スイッチ部１１２などから構成され、撮像した映像を表示部１１３に表示する。撮像した映像信号のダイナミックレンジは例えば１０００％である。撮像部１０１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である。
【００１６】
デジタル信号処理部１０２は撮像部１０１からのデジタルデータに対して所定の画素補間、縮小といったリサイズ処理や色変換処理を行う。また、デジタル信号処理部１０２では、撮像した画像データを用いて所定の演算処理が行われ、得られた演算結果に基づいてシステム制御部１０５が露光制御、測距制御を行う。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、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理が行われる。
【００１７】
フォーカス位置検出部１０３はモード判定部１０８からＨＤＲモードか否かの情報を受け取り、ＨＤＲモードであればデジタル信号処理部１０２からの映像信号の中でフォーカスの合っている領域を検出し、検出結果をフォーカス位置輝度算出部１０４に送る。フォーカス位置輝度算出部１０４は映像信号のフォーカス位置検出結果から、フォーカスの合っている領域の輝度値を算出する。算出した結果をダイナミックレンジ判定部１０５に送る。例えばフォーカス領域の平均輝度を算出する。
【００１８】
ダイナミックレンジ判定部１０５はフォーカス位置輝度算出部１０４からフォーカス位置の輝度算出結果と、モード判定部１０８から現在の映像信号の最大のダイナミックレンジ情報と、ＨＤＲモードか否かの情報を取得する。ＨＤＲモードの場合には、輝度算出結果が例えば６００％以上であれば現在の設定における撮像装置の最大レンジまでをＨＤＲリニア表示する際のパラメータ、４００％以下であれば撮像装置の入力における３００％までをＨＤＲリニア表示する際のパラメータをメモリ１１０から受け取る。ＨＤＲモードではない場合にはＨＤＲリニア表示しない情報をダイナミックレンジ変換部１０６に送る。
【００１９】
ダイナミックレンジ変換部１０６は、ダイナミックレンジ判定部１０５からのパラメータまたはＨＤＲリニア表示しない情報を受け取り、映像信号に対して階調制御を行い表示制御部１０７に送る。表示制御部１０７は、ダイナミックレンジ変換部１０６からの映像信号を液晶パネル１１４に送り、液晶パネル１１４の点灯制御と、バックライトドライバ１１６の輝度制御を行う。
【００２０】
モード判定部１０８はシステム制御部１１１からユーザーのメニュー設定と撮像装置の設定を受け取り、現在の設定で撮像装置が撮影できる最大のダイナミックレンジとＨＤＲモードか否かの情報をダイナミックレンジ判定部に送る。また、フォーカス位置検出部１０３にＨＤＲモードか否かの情報を送る。
【００２１】
操作部１０９の各操作部材は、機能ボタンとしては、例えばメニューボタン、上下左右の４方向ボタンやＳＥＴボタン等がある。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１１３に表示される。ユーザーは、表示部１１３に表示されたメニュー画面と、上下左右の４方向ボタンで選択し、ＳＥＴボタンを用いて決定できる。尚、操作部１０９は、タッチパネルであってもよい。タッチパネルは、抵抗膜方式や静電容量方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、画像認識方式、光センサ方式等、様々な方式のタッチパネルのうちいずれの方式のものを用いても良い。
【００２２】
メモリ部１１０は例えばフラッシュメモリであり、設定毎における撮像装置の最大ダイナミックレンジまでを液晶パネル１１４でＨＤＲリニア表示するためのパラメータと、３００％までを液晶パネル１１４でＨＤＲリニア表示するためのパラメータを格納している。システム制御部１１１は操作部１０９からの情報を元にメニュー制御を行い、撮像装置の設定値とメニュー設定の情報をモード判定部１０８に送る。また、バックライトドライバ１１６に設定する輝度の設定値を表示制御部１０７に送る。
【００２３】
電源スイッチ１１２は電源がＯＮされているかを検知し、システム制御部１１１に送る。検出手段は、例えばメカスイッチである。表示部１１３は液晶パネル１１４、バックライト１１５、バックライトドライバ１１６から構成され、本体部１００からの映像信号を表示する。液晶パネル１１４は再生映像や撮像映像を表示可能な表示手段であり、例えば有機ＥＬパネルや液晶パネルである。
【００２４】
バックライト１１５は、表示部１１３の背面に備えられており、バックライトドライバ１１６によって輝度の制御を行うことができる。バックライトドライバ１１６は、表示制御部１０７から送られたバックライト設定値に応じて、バックライト１１５の輝度制御を行う。
【００２５】
次に、本発明の第１の実施例における、撮像装置において、ダイナミックレンジの広い映像をＨＤＲリニア表示する際に、フォーカス領域の輝度値を用いてＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジの範囲を切り替える方法について説明する。図２は請求項１の発明の実施例における、フォーカス位置の輝度値に応じてＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジを切り替える方法を示すフローチャートである。
【００２６】
ステップＳ２０１は電源スイッチ部１１２がシステムの電源がＯＮされているかを判定し、システム制御部１１１に送る。ＯＮされている場合には、ステップＳ２０２に進み、ＯＮされていない場合には処理を終了する。ステップＳ２０２は表示制御部１０７がダイナミックレンジ変換部１０３によって処理されていない映像信号を用いて、液晶パネル１１４の点灯制御を行う。また、システム制御部１１１から輝度情報を受け取り、バックライトドライバ１１６の輝度制御を行いステップＳ２０３に進む。
【００２７】
ステップＳ２０３はモード判定部１０８がシステム制御部１１１から現在の撮影設定を受け取り撮像装置の入力ダイナミックレンジの広い設定、例えばダイナミックレンジが５００％以上の設定かを判定する。ダイナミックレンジが５００％より小さい場合にはステップＳ２０４に進み、５００％以上の場合にはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０４はダイナミックレンジ判定部１０５がモード判定部１０８から受け取った情報から撮像装置の入力ダイナミックレンジが広くない設定のため、ＨＤＲリニア表示しないという情報をダイナミックレンジ変換部１０６に送る。
【００２８】
ダイナミックレンジ変換部１０６はＨＤＲリニア表示をしないで表示制御部１０７に送る。ステップＳ２０５はモード判定部１０８がシステム制御部１１１からメニュー設定値を受け取り、ＨＤＲモードか否かの判定を行う。ＨＤＲモードの場合には、ステップＳ２０６に進み、ＨＤＲモードではない場合にはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０６はフォーカス位置検出部１０３がモード判定部１０８からＨＤＲモードである情報を受け取り、映像信号のフォーカス領域を検出してフォーカス位置輝度算出部１０４に送る。
【００２９】
フォーカスの合っている部分が存在しない場合にも、存在しないという情報をフォーカス位置輝度算出部１０４に送る。その後ステップＳ２０７に進む。ステップＳ２０７はフォーカス位置輝度算出部１０４がフォーカス位置検出部１０３からフォーカスの合っている領域の情報またはフォーカスの合っている位置がないという情報を受け取り、フォーカスがあっていなければフォーカスが合っていない情報を、フォーカスが合っている場合にはフォーカス領域における輝度の平均値を算出しダイナミックレンジ判定部１０５に送りステップＳ２０８に進む。
【００３０】
ステップＳ２０８はダイナミックレンジ判定部１０５がモード判定部１０８からＨＤＲモードであるという情報、フォーカス位置輝度算出部１０４からフォーカス領域の平均輝度値、またはフォーカスが合っていない情報を受け取り、ＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジを判定する。フォーカスが合っていない、または平均輝度値が４００％より大きく、６００％より小さい場合にはステップＳ２０９に進み、図３のＡのように平均輝度値が６００％以上の場合にはステップＳ２１０に進み、図３のＢのように平均輝度値が４００％以下の場合にはステップＳ２１１に進む。
【００３１】
ステップＳ２０９はダイナミックレンジ変換部１０６が現在の設定で映像信号を表示制御部１０７に送り、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２１０はダイナミックレンジ判定部１０５がメモリ判定部１１０から現在の撮影設定における最大のダイナミックレンジ、例えば１０００％までＨＤＲリニア表示するためのパラメータを受け取り、ダイナミックレンジ変換部１０６に送る。ダイナミックレンジ変換部１０６は受け取ったパラメータに応じて映像信号を処理して表示制御部１０７に送り、ステップＳ２０３に進む。
【００３２】
ステップＳ２１１はダイナミックレンジ判定部１０５がメモリ判定部１１０からダイナミックレンジ３００％までＨＤＲリニア表示するためのパラメータを受け取り、ダイナミックレンジ変換部１０６に送る。ダイナミックレンジ変換部１０６は受け取ったパラメータに応じて映像信号を処理して表示制御部１０７に送り、ステップＳ２０３に進む。
【００３３】
このように第１の実施例における撮像装置において、ダイナミックレンジの広い映像をダイナミックレンジの狭い表示部にＨＤＲリニア表示する際に、フォーカス領域の輝度値を用いてＨＤＲリニア表示するダイナミックレンジの範囲を切り替えることでユーザーの最も注目するフォーカス領域に合った表示をすることができる。
【００３４】
実施例１はダイナミックレンジが広いかの判断を５００％で行っているが、別の値で行ってもよい。また、リニア表示する際のダイナミックレンジを１０００％と３００％から選んでいるが別の値でも、さらに複数の選択肢があってもよい。さらに、輝度値の平均値の判定を４００％と６００％で行っているが別の値をとっても、閾値をさらに複数持ってもよい。輝度値の判定を平均値で行っているが、フォーカス領域の最大値や、フォーカス領域の輝度値の比率で判断してもよい。
【００３５】
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。
【符号の説明】
【００３６】
１００‥‥本体部
１０１‥‥撮像部
１０２‥‥デジタル信号処理部
１０３‥‥フォーカス位置検出部
１０４‥‥フォーカス位置輝度算出部
１０５‥‥ダイナミックレンジ判定部
１０６‥‥ダイナミックレンジ変換部
１０７‥‥表示制御部
１０８‥‥モード判定部
１０９‥‥操作部
１１０‥‥メモリ部
１１１‥‥システム制御部
１１２‥‥電源スイッチ部
１１３‥‥表示部
１１４‥‥液晶パネル
１１５‥‥バックライト
１１６‥‥バックライトドライバ
【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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