(57)【要約】【課題】撮影対象のシーンの特徴に応じたサイズの画像データを生成可能とする。【解決手段】Ａ／Ｄ変換器によって得られた最大ビット数のデジタルデータから構成された基本画像データを保持するメモリと、基本画像データに基づいて基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、基本画像に基づいて、最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する縮退画像生成手段と、縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成する第２ヒストグラム作成手段と、基本ヒストグラムと再現ヒストグラムとを比較して、縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた画像について、縮退画像データを後段の画像記録処理に供する記録制御手段とを備える。【選択図】      図１
2008066839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持するメモリと、
前記基本画像データに基づいて、前記基本画像を構成する各画素の階調値を前記最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記基本画像に基づいて、前記最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する縮退画像生成手段と、
前記縮退画像データを構成する各画素の階調値を前記最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、
前記拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、前記最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記基本ヒストグラムと前記再現ヒストグラムとを比較して、前記縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、
前記評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた画像について、前記縮退画像データを後段の画像記録処理に供する記録制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持するメモリと、
前記基本画像データに基づいて、前記基本画像を構成する各画素の階調値を前記最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記基本画像に基づいて、前記最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する縮退画像生成手段と、
前記縮退画像データを構成する各画素の階調値を前記最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、
前記拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、前記最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記基本ヒストグラムと前記再現ヒストグラムとを比較して、前記縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、
前記評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた基本画像を前記縮退画像に置き換え、この新たな基本画像について、前記第１ヒストグラム作成手段、前記縮退画像生成手段、前記拡張画像生成手段、前記第２ヒストグラム作成手段および前記評価手段による処理を起動する反復制御手段と、
前記評価手段によって影響が大きい旨の評価結果が得られた基本画像を後段の画像記録処理に供する記録制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
前記Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持するメモリと、
前記基本画像データに基づいて、前記基本画像を構成する各画素の階調値を前記最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記基本画像に基づいて、圧縮処理を含む後段の画像処理に適合する縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する縮退画像生成手段と、
前記縮退画像データを構成する各画素の階調値を前記最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、
前記拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、前記最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記基本ヒストグラムと前記再現ヒストグラムとを比較して、前記縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、
前記評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた画像について、前記縮退画像データを後段の画像処理に供する圧縮制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
撮影に先立って、前記撮像素子から定期的に出力されるドラフトモード出力に応じて前記Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを取得する基本画像取得手段と、
前記基本画像データに基づいて、前記基本画像を構成する各画素の階調値を前記最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
前記基本画像に基づいて、前記最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する縮退画像生成手段と、
前記縮退画像データを構成する各画素の階調値を前記最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、
前記拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、前記最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記基本ヒストグラムと前記再現ヒストグラムとを比較して、前記縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、
前記評価手段による評価結果に基づいて、撮影対象のシーンに対応する画像データのビット数を決定するビット数決定手段と、
前記ビット数決定手段によって決定されたビット数のデジタルデータの出力を前記Ａ／Ｄ変換器に指示する変換制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータと前記最大ビット数より小さい少なくとも一つの縮小ビット数のデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、
撮影に先立って、前記撮像素子から連続するフレームの一つについて出力されるドラフトモード出力に応じて前記Ａ／Ｄ変換器によって前記最大ビット数で得られたデジタルデータから構成された基本画像データを取得する基本画像取得手段と、
前記基本画像データに基づいて、前記基本画像を構成する各画素の階調値を前記最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する第１ヒストグラム作成手段と、
撮影に先立って、前記連続するフレームの別の少なくとも一つについて前記撮像素子から出力されるドラフトモード出力に応じて前記Ａ／Ｄ変換器によって前記少なくとも一つの縮小ビット数で得られたデジタルデータから構成された少なくとも一つの縮退画像データを取得する縮退画像取得手段と、
前記少なくとも一つの縮退画像データを構成する各画素の階調値を前記最大ビット数のデジタルデータで表す少なくとも一つの拡張画像データを生成する拡張画像生成手段と、
前記少なくとも一つの拡張画像データに基づいてそれぞれヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、前記最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す少なくとも一つの再現ヒストグラムを生成する第２ヒストグラム作成手段と、
前記基本ヒストグラムと前記少なくとも一つの再現ヒストグラムとを比較して、前記少なくとも一つの縮退画像それぞれへの変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する評価手段と、
前記評価手段による評価結果に基づいて、撮影対象のシーンに対応する画像データのビット数を決定するビット数決定手段と、
前記ビット数決定手段によって決定されたビット数のデジタルデータの出力を前記Ａ／Ｄ変換器に指示する変換制御手段と
を備えたことを特徴とするデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的な画像圧縮技術に適合するビット数よりも大きなビット数の画像データを生成するアナログ／デジタル変換器を備え、また、このようなアナログ／デジタル変換器によって得られたデジタルデータから構成される画像データを記憶媒体に記録する機能を備えたデジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的には、デジタルカメラは、撮影した画像データにホワイトバランス補正や露出補正などの画像処理を行い、この補正結果をＪＰＥＧなどの画像圧縮処理によって圧縮した上でコンパクトフラッシュカードなどの記憶媒体に記録している。
ＪＰＥＧなどの画像圧縮技術を適用することにより、記憶媒体の有限な容量に多数の画像データを記録することが可能となる反面、圧縮処理によって元の画像データの情報の一部が失われてしまうことは避けられない。とはいえ、このような情報の欠損は、一般的な利用者がスナップ写真を撮影して記録する場合などには問題となることは少なかった。
【０００３】
しかしながら、近年のデジタルカメラの高画素化に伴って、デジタルカメラの画質が向上し、プロやセミプロの利用者が増大するにつれて、上述したような圧縮処理に伴う情報の欠損を回避することが望まれるようになっている。
このような要望に応えるために、ＣＣＤなどの撮像素子に出力をＡ／Ｄ変換して得られるデジタルデータから構成される生の画像データ(いわゆるＲＡＷデータ)を記憶媒体に記録する機能を備えたデジタルカメラが提案されている(特許文献１参照)。
【０００４】
このような機能を利用して記憶媒体に記録されたＲＡＷデータでは、ＣＣＤに捉えられた情報の全てが保持されているので、利用者は、所望の画像処理をこのＲＡＷデータに適用することにより、満足の行く画質の画像を表す画像データを得ることができる。例えば、ＣＣＤの各色成分に関する出力の不均衡のために画像全体としてのホワイトバランスがずれてしまった場合などにも、ＲＡＷデータに含まれる該当する色成分のデータを調整することにより、適正なホワイトバランスを持つ画像データに変換することが可能である。
【特許文献１】特開２００１−２２３９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したＲＡＷデータは、Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータに相当するので、当然ながら、個々の画像データのデータサイズはＡ／Ｄ変換器のビット数に依存した大きさになる。そして、デジタルカメラに備えられるＡ／Ｄ変換器は、年々高ビットになる傾向があり、これに伴ってＲＡＷデータのサイズも非常に大きくなるため、１枚のコンパクトフラッシュカードなどの記憶媒体に記録できる画像の数が非常に少なくなってしまう。
【０００６】
その一方、撮影対象のシーンの特徴によっては、Ａ／Ｄ変換のビット数が多少小さくでも十分な画質が得られる場合もある。そのような画像についても高ビットのＡ／Ｄ変換で得られた大きなサイズのＲＡＷデータを記録することは、限りある記憶容量を無駄に費やすことであるので、このような無駄を排除して、記憶媒体により多くの画像データを記録可能とする技術が必要とされている。
【０００７】
本発明は、撮影対象のシーンの特徴に応じて、適切なビット数のデジタルデータで階調値を表す画像データを生成可能なデジタルカメラ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】
【０００８】
本発明にかかわる第１のデジタルカメラの原理は、以下の通りである。
Ａ／Ｄ変換器は、撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換する。メモリは、Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持する。第１ヒストグラム作成手段は、基本画像データに基づいて、基本画像を構成する各画素の階調値を最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する。縮退画像生成手段は、基本画像に基づいて、最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する。拡張画像生成手段は、縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する。第２ヒストグラム作成手段は、拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する。評価手段は、基本ヒストグラムと再現ヒストグラムとを比較して、縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する。記録制御手段は、評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた画像について、縮退画像データを後段の画像記録処理に供する。
【０００９】
本発明にかかわる第２のデジタルカメラの原理は、以下の通りである。
Ａ／Ｄ変換器は、撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換する。メモリは、Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持する。第１ヒストグラム作成手段は、基本画像データに基づいて、基本画像を構成する各画素の階調値を最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する。縮退画像生成手段は、基本画像に基づいて、最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する。拡張画像生成手段は、縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する。第２ヒストグラム作成手段は、拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する。評価手段は、基本ヒストグラムと再現ヒストグラムとを比較して、縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する。反復制御手段は、評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた基本画像を縮退画像に置き換え、この新たな基本画像について、第１ヒストグラム作成手段、縮退画像生成手段、拡張画像生成手段、第２ヒストグラム作成手段および評価手段による処理を起動する。記録制御手段は、評価手段によって影響が大きい旨の評価結果が得られた基本画像を後段の画像記録処理に供する。
【００１０】
本発明にかかわる第３のデジタルカメラの原理は、以下の通りである。
Ａ／Ｄ変換器は、撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換する。メモリは、Ａ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを保持する。第１ヒストグラム作成手段は、基本画像データに基づいて、基本画像を構成する各画素の階調値を最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する。縮退画像生成手段は、基本画像に基づいて、圧縮処理を含む後段の画像処理に適合する縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する。拡張画像生成手段は、縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する。第２ヒストグラム作成手段は、拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する。評価手段は、基本ヒストグラムと再現ヒストグラムとを比較して、縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する。圧縮制御手段は、評価手段によって影響が小さい旨の評価結果が得られた画像について、縮退画像データを後段の画像処理に供する。
【００１１】
本発明にかかわる第４のデジタルカメラの原理は、以下の通りである。
Ａ／Ｄ変換器は、撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータに変換する。基本画像取得手段は、撮影に先立って、撮像素子から定期的に出力されるドラフトモード出力に応じてＡ／Ｄ変換器によって得られたデジタルデータから構成された基本画像データを取得する。第１ヒストグラム作成手段は、基本画像データに基づいて、基本画像を構成する各画素の階調値を最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する。縮退画像生成手段は、基本画像に基づいて、最大ビット数よりも小さい縮小ビット数のデジタルデータによって各画素の階調値を表す縮退画像データを生成する。拡張画像生成手段は、縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す拡張画像データを生成する。第２ヒストグラム作成手段は、拡張画像データに基づいてヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す再現ヒストグラムを生成する。評価手段は、基本ヒストグラムと再現ヒストグラムとを比較して、縮退画像への変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する。ビット数決定手段は、評価手段による評価結果に基づいて、撮影対象のシーンに対応する画像データのビット数を決定する。変換制御手段は、ビット数決定手段によって決定されたビット数のデジタルデータの出力をＡ／Ｄ変換器に指示する。
【００１２】
本発明にかかわる第５のデジタルカメラの原理は、以下の通りである。
Ａ／Ｄ変換器は、撮像素子の出力信号で示される階調値を所定の最大ビット数のデジタルデータと最大ビット数より小さい少なくとも一つの縮小ビット数のデジタルデータに変換する。基本画像取得手段は、撮影に先立って、撮像素子から連続するフレームの一つについて出力されるドラフトモード出力に応じてＡ／Ｄ変換器によって最大ビット数で得られたデジタルデータから構成された基本画像データを取得する。第１ヒストグラム作成手段は、基本画像データに基づいて、基本画像を構成する各画素の階調値を最大ビット数に応じた階級ごとに分類して得られる度数を示す基本ヒストグラムを作成する。縮退画像取得手段は、撮影に先立って、連続するフレームの別の少なくとも一つについて撮像素子から出力されるドラフトモード出力に応じてＡ／Ｄ変換器によって少なくとも一つの縮小ビット数で得られたデジタルデータから構成された少なくとも一つの縮退画像データを取得する。拡張画像生成手段は、少なくとも一つの縮退画像データを構成する各画素の階調値を最大ビット数のデジタルデータで表す少なくとも一つの拡張画像データを生成する。第２ヒストグラム作成手段は、少なくとも一つの拡張画像データに基づいてそれぞれヒストグラムを作成し、このヒストグラムについて、階級の補間を行うことにより、最大ビット数のデジタルデータに関する各階級における階調値の度数を示す少なくとも一つの再現ヒストグラムを生成する。評価手段は、基本ヒストグラムと少なくとも一つの再現ヒストグラムとを比較して、少なくとも一つの縮退画像それぞれへの変換が画像の特徴にもたらした影響の大きさを評価する。ビット数決定手段は、評価手段による評価結果に基づいて、撮影対象のシーンに対応する画像データのビット数を決定する。変換制御手段は、ビット数決定手段によって決定されたビット数のデジタルデータの出力をＡ／Ｄ変換器に指示する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかわるデジタルカメラによれば、撮影対象のシーンの特徴に応じて、このシーンに対応する画像の特徴を過不足なく表現するＲＡＷデータであって、適切なビット数のデジタルデータで階調値を表す画像データが生成されるので、ＲＡＷデータの特質を活かしつつ、記憶媒体の有限の記憶容量を有効に利用することが可能である。
また、後段の画像処理に適合するビット数のデジタルデータで階調値を表すことによって十分な画質が得られる撮影シーンに対応する画像データについて、ＲＡＷデータの段階で後段の上述したビット数の画像データを生成しておくことにより、後段の画像処理手段の処理負担を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明にかかわるデジタルカメラの第１の実施形態を示す。
画像の撮影の際に撮影光学系２１によって撮像素子２２上に結像された光は、この撮像素子２２によってその強度に応じた電気信号に変換され、更に、アナログ／デジタル(Ａ／Ｄ)変換器２３によってデジタルデータに変換されてメモリ２４に保持される。
【００１５】
図１に示したメモリ２４は、バスを介して画像処理部２５および記録処理部２６に接続されている。通常の場合は、上述したようにしてメモリ２４に格納された画像データについて、画像処理部２５に備えられた画像補正処理部３５および画像圧縮処理部３６により圧縮処理を含む適切な画像処理が行われ、この画像処理結果として得られた圧縮画像データがバスを介して記録処理部２６に渡され、記憶媒体２７に記録される。
【００１６】
図１に示した画像処理部２５において、変換制御部３１は、例えば、利用者が操作パネル(図示せず)を操作することによって未加工のＲＡＷデータを記録する旨を指示するＲＡＷ記録指示の入力に応じて、シフト処理部３２、ヒストグラム作成部３３および評価処理部３４の機能を利用して、後述するようにして、Ａ／Ｄ変換器２３によって得られた画像データのサイズを画像の特徴に適合したサイズに変換し、記録処理部２６の処理に供する。
【００１７】
図１に示したシフト処理部３２は、変換制御部３１からの指示に従って、指定された画像データを構成する各画素の階調値を示すデジタルデータに対するシフト処理を行い、シフト処理結果を変換制御部３１に返す。また、図１に示したヒストグラム作成部３３は、変換制御部３１からの指示に従って、指定された画像データを構成する各画素の階調値に関するヒストグラムを作成する。このヒストグラム作成部３３によって作成されたヒストグラムは、後述する評価処理部３４による画質に関する対比評価処理に供され、この評価結果に基づいて、変換制御部３１による適正サイズ変換処理が行われる。
【００１８】
以下、これらの各部の連携によって画像の特徴に適したデータサイズのＲＡＷデータを記録する処理について詳細に説明する。
図２に、適正サイズ変換動作を表す流れ図を示す。
撮影の際に、図１に示した撮像素子２２の出力信号に応じてＡ／Ｄ変換器２３によって生成されたデジタルデータは、基本画像データとしてメモリ２４に保持される(図２のステップ３０１)。この基本画像データにおいては、各画素に対応する色成分(例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分)に関する階調値が、Ａ／Ｄ変換器２３による量子化結果を所定のビット数(例えば、１４ビット)で示すデジタルデータで表されている。
【００１９】
図１に示した変換制御部３１は、上述したようにしてメモリ２４に保持された基本画像データをヒストグラム作成部３３に渡して、この基本画像データを構成する全ての階調値に関するヒストグラムの作成を指示し、これに応じて、ヒストグラム作成部３３は、図３(ａ)に示すようなヒストグラムを作成し(ステップ３０２)、このヒストグラムを図１に示した評価処理部３４に渡す。
【００２０】
次に、図１に示した変換制御部３１は、上述した基本画像データをシフト処理部３２に渡すとともに、例えば、２ビットの右シフトを指示し、これに応じて、シフト処理部３２によるシフト処理によってビット数が縮小された画像データを縮退画像データとして、上述した基本画像データとは別にメモリ２４に格納する(図２のステップ３０３)。
次いで、図１に示した変換制御部３１は、図２のステップ３０３で生成した縮退画像データを再びシフト処理部３２に渡すとともに、今度は、逆に２ビットの左シフトを指示することにより、シフト処理部３２によるシフト処理によって、上述した縮退画像データを構成する各デジタルデータのビット数を拡大した復元画像データを生成する(図２のステップ３０４)。このようにして生成された復元画像データは、図１に示した変換制御部３１によってヒストグラム作成部３３に渡され、これに応じて、このヒストグラム作成部３３により、復元画像データに関するヒストグラムが作成され(図２のステップ３０５)、図１に示した評価処理部３４の処理に供される。
【００２１】
このとき、ヒストグラム作成部３３は、上述した復元画像データから直接に作成されたヒストグラムについて、適切な補間処理を行い、縮退画像データを作成した際に、縮小されたビット数(例えば１２ビット)に対応する各階級に集約された度数を、それぞれに対応する複数の階級に分布させることにより、基本画像データに対応するヒストグラムに相当するヒストグラムの再現を試みることができる。
【００２２】
この評価処理部３４は、上述したステップ３０２で得られた基本画像データに対応するヒストグラムとステップ３０５で得られた復元画像データに対応するヒストグラムとを対比させることにより、基本画像データから縮退画像データへの変換によって、それぞれによって表される画像の画質に変化があるか否かが評価される(ステップ３０６)。
ここで、ヒストグラムの対比に基づいて画質の変化を評価する方法について詳細に説明する。
【００２３】
例えば、図３(ａ)に示した基本画像データに対応するヒストグラムにおいて点線で囲んだ部分の分布波形に現れる微細構造(図３(ｂ)参照)は、上述したようにしてビット数を縮小した縮退画像を経て作成された復元画像データに対応するヒストグラムを作成する過程で周囲の階級に度数が均等に配分されてしまうために、ステップ３０５で作成されたヒストグラムにおいては再現されない可能性がある(図３(ｃ)、(ｄ)参照)。
【００２４】
そして、このような復元画像データに対応するヒストグラムに再現されない分布波形の微細構造が多ければ、撮影された画像の特徴は縮小されたビット数のデジタルデータで階調値を表す縮退画像では十分に再現されないおそれがある。また、逆に、再現されない微細構造の影響が無視できる程度であれば、撮影された画像の特徴は、縮退画像データによっても十分に再現される。
【００２５】
このような判定を行うために、図１に示した評価処理部３４は、図４に示すように、まず、基本画像データに対応するヒストグラムの各階級の度数を復元画像データに対応するヒストグラムの対応する階級の度数と比較し(ステップ３１１)、差分ｄが予め適切に決定した閾値Ｄthよりも大きい場合に(ステップ３１２の肯定判定)、該当する階級に画像データを縮退させたことによる影響が及んだと判断し、影響を受けた階級の数を示す影響階級数ｎをインクリメントする(ステップ３１３)。
【００２６】
その後、評価処理部３４は、全ての階級について上述した度数の比較を行ったか否かを判定し(ステップ３１４)、未処理の階級がある場合は(ステップ３１４の否定判定)、ステップ３１１に戻って次の階級についての比較を行う。
一方、全ての階級に関する処理が完了した場合(ステップ３１４の肯定判定)に、評価処理部３４は、影響階級数ｎと予め適切に決定した閾値Ｎthとを比較し、影響階級数ｎが閾値Ｎthよりも大きい場合に(ステップ３１５の肯定判定)、ビット数の縮小によって画質に影響がある旨の判断結果を変換制御部３１に渡して処理を終了する(ステップ３１６)。
【００２７】
逆に、影響階級数ｎが閾値Ｎthよりも小さい場合に(ステップ３１５の否定判定)、評価処理部３４は、ビット数の縮小による画質への影響は小さい旨の判断結果を変換制御部３１に渡して処理を終了する(ステップ３１７)。
なお、上述した度数の差分に関する閾値Ｄthを超える差分ｄの総和Ｓを予め適切に決定した閾値Ｓthと比較した結果に基づいて、画質への影響が無視できるか否かを判断することも可能である。また、各階級の度数の差分に関する閾値Ｄthの値を、個々の階級の度数の値を考慮して決定することも可能である。また、各階級の度数の差分に関する閾値Ｄthや影響階級数ｎに関する閾値Ｎthおよび上述した総和Ｓに関する閾値Ｓthの値は、例えば、様々な被写体を撮影して得られた画像データについて、上述したような縮退画像データを作成し、この縮退画像データで表される画像と基本画像データに対応する画像とを目視によって比較する実験を行った結果などに基づいて決定することができる。
【００２８】
上述したようにして、評価処理部３４により、階調値を表すデジタルデータのビット数を縮小することによって画質に影響があると判断された場合に(図２のステップ３０７の肯定判定)、図１に示した変換制御部３１は、メモリ２４に基本画像データとして格納された画像データを記憶媒体２７への記録対象の画像データとして記録処理部２６に通知することにより、この画像データを記録処理に供する(図２のステップ３０８)。
【００２９】
一方、ステップ３０７の否定判定の場合に、図１に示した変換制御部３１は、縮退画像データによって基本画像データと同等の画質が期待できると判断し、メモリ２４に保持された基本画像データを縮退画像データで置き換えて基本画像データとする(図２のステップ３０９)。その後、変換制御部３１は、基本画像データを構成する階調値を表すデジタルデータのビット数が、例えば圧縮処理に適合する画像データのビット数に基づいて決定した最低ビット数(例えば、８ビット)に等しいか否かを判定し(ステップ３１０)、否定判定の場合は、ステップ３０２に戻って、上述したようにして基本画像データとなった縮退画像データに関する処理を開始する。
【００３０】
上述したようにしてステップ３０２〜ステップ３０７およびステップ３０９，３１０を繰り返すことにより、画質に影響がないとされる範囲で階調値を表すデジタルデータのビット数を縮小していき、撮影された画像の特徴を過不足なく再現可能なビット数のデジタルデータによって階調値が表された画像データを、ステップ３０８において記録処理に供することができる。
【００３１】
このようにして、撮影された画像の特徴に応じて、ＲＡＷデータにおいて階調値を表すデジタルデータのビット数を制限することにより、適切なデータサイズの未加工の画像データを記録処理に供することができる。これにより、ＲＡＷデータ記録による特色を活かしつつ、記憶媒体２７に記録可能な画像の数を増やすことができるので、記憶媒体２７の有限な記憶容量を有効に利用することができる。
【００３２】
なお、図２のステップ３１０において、基本画像データにおいて階調値を表すデジタルデータのビット数が上述した最低ビット数に等しいとされた場合に、図１に示した変換制御部３１は、ステップ３０８に進み、ステップ３０９において縮退画像データによって置き換えることで得られた最低ビット数のデジタルデータから構成される基本画像データを記録処理に供して処理を終了することにより、上述したビット数の制限に下限を設けることも可能である。
【００３３】
また、上述したようにして、Ａ／Ｄ変換器２３から直接得られる最大ビット数の画像データから段階的にビット数を縮小する代わりに、複数段階の縮小ビット数に対応する縮退画像データを並行して作成し、これらに対応する復元画像データに対応するヒストグラムを最大ビット数の基本画像データに対応するヒストグラムとそれぞれ比較することにより、縮退が可能な限界を見極めることも可能である。
【００３４】
更に、ＲＡＷデータの記録が指示されていない場合にも、例えば、圧縮処理部３６に適合するビット数(例えば、８ビット)に階調値を表すデジタルデータを縮小した縮退画像データについて、上述したようにして、基本画像から画質に変化があるか否かを調べ、変化がないとされた場合に、基本画像データに代えて上述した縮退画像データを画像補正処理部３５および画像圧縮処理部３６に渡すことにより、これらの各部の処理負担を軽減することができる。
（第２の実施形態）
図５に、本発明にかかわるデジタルカメラの第２の実施形態を示す。また、図６に、適正サイズ変換動作を表す流れ図を示す。
【００３５】
なお、図５に示す構成要素のうち、図１に示した各部と同等のものについては、図１に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図５に示した撮像素子２２およびＡ／Ｄ変換器３０は、毎秒３０〜６０フレームの間引き画像(ドラフト画像)データを生成し、メモリ２４を介して表示制御部２８に渡し、液晶ディスプレイ２９による表示処理に供することにより、撮像素子２２に捉えられている被写体の様子をリアルタイムで利用者に提供するスルー画機能を備えている。
【００３６】
図５に示した変換制御部４１は、上述したスルー画機能のためにメモリ２４に書き込まれるドラフト画像データを基本画像データとして取得する(図６のステップ３２１参照)。
次いで、図５に示した変換制御部４１は、この基本画像データに基づいて、上述したようにして画質を劣化させない限界の縮小ビット数を探索し(図６のステップ３０２〜ステップ３０７およびステップ３０９，３１０参照)、この探索で得られた結果に基づいて、撮影の際に撮像素子２２の出力信号を量子化して得るべきデジタルデータのビット数を決定して、Ａ／Ｄ変換器３０に対する設定を行う(ステップ３２２)。
【００３７】
このようにしてＡ／Ｄ変換器３０におけるデジタル化動作を制御することにより、レリーズボタンの押下に応じて撮影が行われたときには、適切なビット数のデジタルデータによって階調値が表された画像データを取得して(ステップ３２３)、記録処理部２６の処理に供することができる。
上述したようにして、撮影に先立って、スルー画機能のためのドラフト画像に基づいて、階調値を表すデジタルデータのビット数を縮小することによる画質への影響を評価し、Ａ／Ｄ変換器３０によるデジタル化動作を制御することにより、撮影された画像に対応する適正なサイズの画像データを迅速に記録処理部２６の処理に供することが可能である。
【００３８】
また、図６に示したステップ３２３に先立って、ステップ３２１に続く一連の処理を、例えば、定期的に繰り返すことによって、デジタルカメラに捉えられたシーンの変化をＡ／Ｄ変換器３０に対する設定に反映することにより、撮影されたシーンに適合するビット数で撮像素子２２の出力信号をデジタル化し、撮影されたシーンに対応する画像の特徴を過不足なく再現可能な画像データを取得することが可能である。
【００３９】
また、評価の対象となる基本画像データのサイズがドラフト画像データであって、撮影の際に得られる画像データに比べてデータサイズが非常に小さいので、ヒストグラムの作成や縮退画像データおよび復元画像データの作成に要する処理時間の短縮が期待できる。
（第３の実施形態）
図７に、本発明にかかわるデジタルカメラの第３の実施形態を示す。また、図８に、適正サイズ変換動作を表す流れ図を示す。
【００４０】
なお、図７に示す構成要素のうち、図５に示した各部と同等のものについては、図５に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図７に示した変換制御部４２は、上述したスルー画機能のためにメモリ２４に書き込まれるドラフト画像データを基本画像データとして取得して(図８のステップ３２１参照)、図７に示したヒストグラム作成部３３の機能を利用して、この基本画像データについてヒストグラムを作成した後、Ａ／Ｄ変換器３０に適切な縮小ビット数(例えば、基本画像データに対応するビット数より２ビット小さいビット数)を設定する(ステップ３２４)。
【００４１】
そして、この縮小ビット数が設定されたＡ／Ｄ変換器３０によってスルー画機能のために生成されたドラフト画像データを縮退画像データとして取得し(ステップ３２５)、この縮退画像データに基づいて、シフト処理部３２の機能を利用して復元画像データを生成する(ステップ３０４)。
このようにして、Ａ／Ｄ変換器３０におけるスルー画機能のためのデジタル化動作をフレームごとに制御することにより、Ａ／Ｄ変換器３０の出力として、基本画像データおよび縮退画像データを直接に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
以上に説明したように、本発明によるデジタルカメラでは、撮影された画像の特徴を過不足なく再現可能とするために必要な階調値の量子化にかかわる条件を見極め、適切なビット数のデジタルデータによって階調値が表された画像データを記録処理に供することができる。
このようにして、未加工の画像データを記録する際に、画像の特徴に応じて階調値を表すデジタルデータのビット数を制限し、記録対象となる画像データのサイズを適切に制御することにより、ＲＡＷデータ記録による利点を享受しつつ、限りある記憶媒体の容量を有効に利用することが可能となる。
【００４３】
デジタルカメラの高級化に伴い、デジタルカメラに備えられるＡ／Ｄ変換器のビット数が年々増大していることを考慮すれば、ＲＡＷデータ記録において、記録される画像データのサイズを適切に制御可能であることは、非常に有用な特徴である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明にかかわるデジタルカメラの第１の実施形態を示す図である。
【図２】適正サイズ変換動作を表す流れ図である。
【図３】ヒストグラムに基づく画質変動評価を説明する図である。
【図４】画質の変化を評価する動作を表す流れ図である。
【図５】本発明にかかわるデジタルカメラの第２の実施形態を示す図である。
【図６】適正サイズ変換動作を表す流れ図である。
【図７】本発明にかかわるデジタルカメラの第３の実施形態を示す図である。
【図８】適正サイズ変換動作を表す流れ図である。
【符号の説明】
【００４５】
２１…撮影光学系、２２…撮像素子、２３、３０…アナログ／デジタル(Ａ／Ｄ)変換器、２４…めもり、２５…画像処理部、２６…記録処理部、２７…記憶媒体、２８…表示制御部、２９…液晶表示部、３１、４１、４２…変換制御部、３２…シフト処理部、３３…ヒストグラム作成部、３４…評価処理部、３５…画像補正処理部、３６…画像圧縮処理部。
【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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