(57)【要約】【課題】撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作が簡単な撮像装置及び撮像方法を提供する。【解決手段】第一の露出値により撮像した第一の撮像画像２０１の領域２１２を選択する選択手段と、領域２１２の輝度値を第一の輝度値として算出する演算手段と、第一の撮像画像２０１を表示するとともに、第一の撮像画像２０１において第一の輝度値を有する領域２１３を強調表示する表示手段と、露出値を変更する補正手段とを備え、補正手段が露出値を第一の露出値から第二の露出値に変更したときに、演算手段が、第一の露出値から第二の露出値への変更に対応して第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出し、表示手段が、第二の露出値により撮像された第二の撮像画像２０４を表示するとともに、第二の撮像画像において第二の輝度値を有する領域を強調表示する。【選択図】図２
2015115936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の露出値により撮像した第一の撮像画像の領域を選択する選択手段と、
前記領域の輝度値を第一の輝度値として算出する演算手段と、
前記第一の撮像画像を表示するとともに、前記第一の撮像画像において前記第一の輝度値を有する領域を強調表示する表示手段と、
露出値を変更する補正手段と
を備えた撮像装置であって、
前記補正手段が露出値を前記第一の露出値から第二の露出値に変更したときに、
前記演算手段が、前記前記第一の露出値から前記第二の露出値への変更に対応して前記第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出し、
前記表示手段が、前記第二の露出値により撮像された第二の撮像画像を表示するとともに、前記第二の撮像画像において前記第二の輝度値を有する領域を強調表示する
撮像装置。
【請求項２】
自動露出調節を行う露出制御手段を更に備え、
前記表示手段が前記第一の輝度値を有する領域を強調表示するときに、前記露出制御手段が前記自動露出調節を停止して、露出値を前記第一の露出値に固定する  
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記演算手段は、露出値と輝度値との関係を示すデータを参照して、前記第二の輝度値を算出する
請求項１または請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
第一の露出値により撮像した第一の撮像画像を表示するステップと、
前記第一の撮像画像の領域を選択するステップと、
前記領域の輝度値を第一の輝度値として算出するステップと、
前記第一の撮像画像において前記第一の輝度値を有する領域を強調表示するステップと、
前記第一の露出値を第二の露出値に変更するステップと、
前記第二の露出値により撮像した第二の撮像画像を表示するステップと、
前記前記第一の露出値から前記第二の露出値への変更に対応して前記第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出するステップと、
前記第二の撮像画像において前記第二の輝度値を有する領域を強調表示するステップとを有する撮像方法。
【請求項５】
前記第一の輝度値を有する領域を強調表示するステップと前記第一の露出値を第二の露出値に変更するステップと間に、
自動露出調整を停止して露出値を前記第一の露出値に固定するステップを更に有する
請求項４記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データをヒストグラムで表示できる撮像装置がある。特許文献１には、画像データ全体のヒストグラムと、スポット測光エリアなどの測光エリア内のヒストグラムとをそれぞれが識別しやすいような色または模様などで重ねて表示し、測光エリア内の輝度値を把握できるようにした撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２５２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像装置の利用者には、撮像画像における特定の被写体または特定のエリアを特定の輝度値に合わせたいという要望がある。上記の撮像装置を用いれば、特定のエリアの輝度値を把握し、露出値を補正し、当該エリアの輝度値を所望のレベルに合わせることができる。
【０００５】
しかしながら、上記の撮像装置では、測光エリアが固定されており、輝度値を調整する対象である被写体が動いたり、利用者が構図を変えたりしたときに、輝度値を調整するための操作が煩雑となるという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作が簡単な撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、第一の露出値により撮像した第一の撮像画像の領域を選択する選択手段と、前記領域の輝度値を第一の輝度値として算出する演算手段と、前記第一の撮像画像を表示するとともに、前記第一の撮像画像において前記第一の輝度値を有する領域を強調表示する表示手段と、露出値を変更する補正手段とを備え、前記補正手段が露出値を前記第一の露出値から第二の露出値に変更したときに、前記演算手段が、前記前記第一の露出値から前記第二の露出値への変更に対応して前記第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出し、前記表示手段が、前記第二の露出値により撮像された第二の撮像画像を表示するとともに、前記第二の撮像画像において前記第二の輝度値を有する領域を強調表示するものである。この構成により、露出を変更したときに、輝度値を変更したい領域が目標とする輝度値になっているか否かを容易に把握することができ、撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作を簡単にすることができる。
【０００７】
本発明に係る撮像方法は、第一の露出値により撮像した第一の撮像画像を表示するステップと、前記第一の撮像画像の領域を選択するステップと、前記領域の輝度値を第一の輝度値として算出するステップと、前記第一の撮像画像において前記第一の輝度値を有する領域を強調表示するステップと、前記第一の露出値を第二の露出値に変更するステップと、前記第二の露出値により撮像した第二の撮像画像を表示するステップと、前記前記第一の露出値から前記第二の露出値への変更に対応して前記第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出するステップと、前記第二の撮像画像において前記第二の輝度値を有する領域を強調表示するステップとを有するものである。これにより、露出を変更したときに、輝度値を変更したい領域が目標とする輝度値になっているか否かを容易に把握することができ、撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作を簡単にすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作が簡単な撮像装置及び撮像方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る撮像装置であるディジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る表示部１０７の表示画像の例を示す図である。
【図３】実施の形態に係る露出値と輝度値との関係を示すグラフを説明するための図である。
【図４】実施の形態に係る露出値と輝度値との関係を示す別のグラフを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
まず、本実施の形態に係る撮像装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る撮像装置であるディジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。
【００１１】
ディジタルカメラ１００は、撮像光学系１０１、撮像素子（Ｉｍａｇｅｒ）１０２、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１０３、制御部（ＣＰＵ）１０４、画像信号処理回路１０５、ＯＳＤ合成回路１０６、表示部（ＬＣＤ）１０７、操作部（スイッチなど）１０８、ドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）１０９、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１１０などを備えている。
制御部１０４は、領域選択部１２１、露出演算部１２２、露出制御部１２３などを有している。アナログフロントエンド１０３は、アンプ（Ａｍｐ）１２４、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）１２５などを有している。
【００１２】
上記の構成において、撮像素子１０２は、撮像光学系１０１を介して入力した被写体像を光電変換する。ＡＤコンバータ１２５は、撮像素子１０２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。画像信号処理回路１０５は当該デジタル信号に対して、ノイズリダクション処理や、ガンマ変換などの各種変換処理を行い、スルー画を表示するための画像データに変換するとともに、画素の輝度情報を抽出して露出演算部１２２に出力する。ＯＳＤ合成回路１０６は、スルー画像にシャッタースピードや電池残量などの各種情報を重ねて表示部１０７で表示する。
【００１３】
領域選択部１２１は、ディジタルカメラ１００の利用者が操作部１０８を操作して選択した画像領域を露出演算部１２２に出力する。
露出演算部１２２は露出制御のためのパラメータを算出する。
露出制御部１２３は露光量を調節して露出を制御する。すなわち、露出制御部１２３は、ドライバ１０９を介して撮像光学系１０１の絞りを制御し、タイミングジェネレータ１１０を介して撮像素子１０２の電子シャッタを制御し、また、アンプ１２４のゲインを制御して、撮像素子１０２から得られる信号の輝度値を調節する。また、露出制御部１２３は自動露出制御を行う。
【００１４】
なお、制御部１０４が実現する各構成要素は、例えば、コンピュータである制御部１０４が備える演算装置（図示せず）の制御によって、プログラムを実行させることにより実現できる。より具体的には、制御部１０４は、記憶部（図示せず）に格納されたプログラムを主記憶装置（図示せず）にロードし、演算装置の制御によってプログラムを実行して実現する。また、各構成要素は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせなどにより実現しても良い。
【００１５】
上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
【００１６】
また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバなどの有線通信路、または無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【００１７】
次に、本実施の形態の撮像装置の動作について、ディジタルカメラ１００の表示部１０７の表示画像を参照しながら説明する。
図２は、本実施の形態に係る表示部１０７の表示画像の例を示す図である。
図２（ａ）に示すように、スルー画である表示画像２０１には、被写体である人物２１１と、撮像装置の利用者が表示画像２０１中の特定の領域を選択するための小さい丸印のポインタ２１２とが表示されている。利用者は、操作部１０８を操作してポインタ２１２を表示画像２０１のいずれの領域にも移動させることができる。操作部１０８で選択された領域の情報は、領域選択部１２１を介して露出演算部１２２に入力される。
【００１８】
次に、図２（ｂ）に示すように、利用者が表示画像２０２において輝度を調整したい領域である人物２１１の顔領域２１３にポインタ２１２を合わせて操作部１０８のＡＥロックボタン（図示せず）を押すことで、露出制御部１２３は現在制御している露出値、すなわち、第一の露出値で露出を固定し、自動露出制御を停止する。これにより利用者が構図を変更しても露出が変わることがなくなる。
【００１９】
また、画像信号処理回路１０５はポインタ２１２が指し示す箇所を含む方形の領域の輝度値の平均値を第一の輝度値として算出し、ＯＳＤ合成回路１０６を介して表示画像２０２右上の輝度値表示領域２１４に表示する。表示画像２０２において、輝度値表示領域２１４は、ポインタ２１２が指し示す箇所の平均輝度値が１４０であることを表示している。
【００２０】
同時に、画像信号処理回路１０５は算出した平均輝度値を用いて、表示画像２０２において平均輝度値から所定の範囲内の輝度値を有する領域を強調表示する。この強調表示には、該当する領域の色やパターンを変えたり、点滅させたりする表示方法を用いる。少なくとも、利用者が強調表示している領域と強調表示していない領域とを識別できる表示方法であれば、どのような表示方法であっても良い。ポインタ２１２が指し示す箇所の平均輝度値が１４０であった場合に、例えば、１３５〜１４５の輝度値をもつ領域を強調表示する。表示画像２０２においては、顔領域２１３全体が強調表示される結果となる。
【００２１】
また、図２（ｃ）に示すように、ＡＥロックにより露出値を固定しているので人物２１１自体の輝度が変動しない限り、人物２１１が表示画像２０３の中央から外れても、顔領域２１３は強調表示され続ける。
【００２２】
次に、利用者が顔領域２１３の輝度値を希望する輝度値に調整するために、操作部１０８のダイヤルなどを操作して、露出値を第一の露出値から第二の露出値に変更する。露出値を変更することにより、算出した平均輝度値を基準として、顔領域２１３の輝度値を０〜２５５の範囲で変更することができる。このとき、露出演算部１２２は後述する露出値と輝度値との関係を示す非線形のガンマ補正カーブを用いて、第二の露出値に対応する第二の輝度値を算出する。
【００２３】
そして、図２（ｄ）に示すように、ＯＳＤ回路を介して表示画像２０４の輝度値表示領域２１４に算出した第二の輝度値である１８０を表示することで、利用者はこの表示を見ながら輝度値を調整するための露出値の変更操作を容易に行うことができる。
また、表示画像２０４において第二の輝度値である１８０付近つまり１７５〜１８５の輝度をもつ領域を強調表示する。これにより、複雑なトラッキング技術を用いなくても、表示画像２０１において指定した領域を含む顔領域２１３が輝度を変えながら表示画像２０４においても強調表示され、トラッキング技術と同様の視覚的な効果を生じて、利用者は自分の指定した領域が設定した輝度になっているかを容易に確認することができる。
【００２４】
そして、利用者はこのままレリーズボタンを押すことで、特定の領域である顔領域２１３を特定の輝度に合わせた状態で撮影することができる。
また、利用者はＡＥＬボタンを再度押すことで、露出の固定、輝度値表示、強調表示などの設定を解除することができるが、露出補正値自体は保持されるので、既に比較的希望する露出値に近い状態となっている。したがって、被写体自体の輝度が変わってしまっても、最初から調整し直すのではなく、前回調整した続きのように再調整することができる。
【００２５】
次に、本実施の形態に係る撮像方法について、特に表示画像に強調表示する輝度値の算出方法を中心に説明する。
ディジタルカメラの露出制御にはＡＰＥＸ値を用いるのが一般的である。シャッタースピードをＴｖ、絞り値をＡｖ、ＩＳＯ感度をＳｖとしたときに、露出値Ｅｖは
Ｅｖ(ISO100)＝Ａｖ＋Ｔｖ＋５−Ｓｖ
で計算することができる。
【００２６】
高輝度の被写体を撮影する場合にはこのＥｖ値が高くなるようにＡｖ、Ｔｖ、Ｓｖを設定し、低輝度の被写体を撮影する場合にはＥｖ値が低くなるように設定する。逆に、被写体輝度が同一の場合にＥｖ値を高く設定すると被写体は暗く撮像され(露出アンダー)、Ｅｖ値を低く設定すると被写体は明るく撮像される(露出オーバー)。カメラにおける露出補正は補正値を＋１ＥＶ、−１ＥＶ等、ＥＶ単位で設定するのが一般的である。
カメラが適正と判断するＥｖ値に対して＋１ＥＶの設定がされた場合は、１ＥＶ低いＥｖ値で露光することで１ＥＶオーバーの写真を撮影することができる。
【００２７】
本実施の形態に係る撮像方法においては、露出値を補正することにより、表示画像に強調表示される輝度値を変更する。図２に示した例では、現在の輝度値１４０が変更後の輝度値１８０になるように露出値を補正する。
画像信号処理回路１０５は露出値（ＥＶ）と輝度値との関係を表すグラフを有している。
【００２８】
図３は、本実施の形態に係る露出値と輝度値との関係を示すグラフを説明するための図である。横軸がセンサからの出力値を示し、縦軸がガンマ変換後の出力である輝度値を示す。センサから出力された出力値に対してガンマ変換が行われた結果が輝度値となる。
図４は、本実施の形態に係る露出値と輝度値との関係を示す別のグラフを説明するための図である。図３に示したグラフの横軸を対数で表現したものである。横軸を対数表示するとＥＶ値は等間隔となる。画像信号処理回路１０５は図４に示す非線形のグラフを有している。露出値と輝度値との関係を示すグラフは、テーブルなどの別の形態でデータとして保持され、参照されるものであっても良い。
【００２９】
露出演算部１２２は、強調表示している輝度値が１４０のときに露出が０．８ＥＶずれると、露出値と輝度値との関係を示すグラフを参照して強調表示する輝度値を１８０と算出する。また、露出が更にずれても、同様に強調表示する輝度値を算出する。このため、表示部１０７は、露出が変わり、画面の明るさが変わっても、同じ領域を強調表示し続けることができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、利用者が、表示画像２０２において輝度を調整したい領域にポインタ２１２を合わせ、操作部１０８を操作することで露出を固定するようにしたが、表示部１０７にタッチパネルを用いて、利用者が任意の領域をタッチすることで輝度を調整したい領域を指定し、かつ、露出を固定するようにしても良い。
【００３１】
また、本実施の形態では、利用者が表示画像２０２において輝度を調整したい領域にポインタ２１２を合わせ、操作部１０８を操作することで露出を固定し、画像信号処理回路１０５がポインタ２１２が指し示す領域の輝度値の平均値を算出して輝度値表示領域２１４に表示し、平均輝度値から所定の範囲内の輝度値を持つ領域を表示画像２０２に強調表示するようにしたが、動作の順序はこれに限られるものではなく、例えば、利用者が輝度を調整したい領域にポインタ２１２を合わせ、画像信号処理回路１０５がポインタ２１２が指し示す領域の輝度値の平均値を算出して輝度値表示領域２１４に表示し、平均輝度値から所定の範囲内の輝度値を持つ領域を表示画像２０２に強調表示した後に、利用者が操作部１０８を操作することで露出を固定するようにしても良い。
【００３２】
また、本実施の形態では、画像信号処理回路１０５はポインタ２１２が指し示す領域の平均輝度値を算出し、輝度値表示領域２１４に表示し、平均輝度値から所定の範囲内の輝度値を持つ領域を強調表示するようにしたが、画像信号処理回路１０５はポインタ２１２が指し示す領域の輝度値のヒストグラムを生成し、度数の多い輝度値を算出し、輝度値表示領域２１４に表示し、度数の多い輝度値から所定の範囲内の輝度値を持つ領域を強調表示するようにしても良い。
【００３３】
また、本実施の形態では、操作部１０８及び領域選択部１２１が請求項記載の選択手段として、画像信号処理回路１０５及び露出演算部１２２が請求項記載の演算手段として、ＯＳＤ合成回路１０６及び表示部１０７が請求項記載の表示手段として、操作部１０８、露出演算部１２２及び露出制御部１２３が請求項記載の補正手段として、露出演算部１２２及び露出制御部１２３が請求項記載の露出制御手段としてそれぞれ動作するが、構成と動作との対応関係はこれに限られるものではない。
【００３４】
以上、説明したように、本実施の形態に係る撮像装置は、第一の露出値により撮像した第一の撮像画像の領域を選択する選択手段と、当該領域の輝度値を第一の輝度値として算出する演算手段と、第一の撮像画像を表示するとともに、第一の撮像画像において第一の輝度値を有する領域を強調表示する表示手段と、露出値を変更する補正手段とを備え、補正手段が露出値を第一の露出値から第二の露出値に変更したときに、演算手段が、第一の露出値から第二の露出値への変更に対応して第一の輝度値が変化する第二の輝度値を算出し、表示手段が、第二の露出値により撮像された第二の撮像画像を表示するとともに、第二の撮像画像において第二の輝度値を有する領域を強調表示するものである。この構成により、露出を変更したときに、輝度値を変更したい領域が目標とする輝度値になっているか否かを容易に把握することができ、撮像画像の特定のエリアの輝度値を調整するための操作を簡単にすることができる。
【００３５】
また、本実施の形態に係る撮像装置は、自動露出調節を行う露出制御手段を更に備え、  表示手段が第一の輝度値を有する領域を強調表示するときに、露出制御手段が自動露出調節を停止して、露出値を第一の露出値に固定するものである。
また、本実施の形態に係る撮像装置は、演算手段が、露出値と輝度値との関係を示すデータを参照して、第二の輝度値を算出するものである。
【符号の説明】
【００３６】
１００    ディジタルカメラ
１０４    制御部
１０５    画像信号処理回路
１０６    ＯＳＤ合成回路
１０７    表示部
１０８    操作部
１２１    領域選択部
１２２    露出演算部
１２３    露出制御部
【図１】
2015115936.tif 000003
【図３】
2015115936.tif 000004
【図４】
2015115936.tif 000005
【図２】
2015115936.tif 000006