(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子的に被写体を撮影する撮像装置であって、
光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、
前記光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、前記着目画素の前記画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも前記画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、前記画像信号に対して逆光補正処理を行う逆光補正部と、
前記逆光補正部による前記逆光補正処理の開始を指示する指示信号を出力する指示部と、
前記指示部から出力された指示信号により、前記逆光補正部での前記逆光補正処理を開始させ、かつ、前記撮像部の露光量を所定量減少させることで、前記光学系において光量調節させる制御部と、を備え、
前記逆光補正部は、所定の明るさを持つ前記着目画素において、前記着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、前記着目画素の明るさを小さくする階調変換を、前記画像の前記着目画素ごとに行うことを特徴とする、
撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記光学系の露光量の減少量に応じて、前記逆光補正部による前記逆光補正処理の強度を調整するための効果調整信号を増加させ、
前記逆光補正部は、前記効果調整信号に基づいた前記逆光補正処理の強度により、前記逆光補正処理を行う、
請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記光学系の設定露光量をＡ（ｔ）、所定の時定数をα（０≦α≦１）とするとき、前記露光量（実質値）Ａ＾（ｔ）を、
Ａ＾（ｔ）＝Ａ＾（ｔ−１）＋α・（Ａ（ｔ）−Ａ＾（ｔ−１））
により推定し、
前記露光量の減少量をΔＡ＾（ｔ）、所定の最大減少量をΔＡｍａｘとするとき、前記効果調整信号Ｈ（ｔ）（ΔＡ＾（ｔ）＝０のときの値をＨ０とする）を、
Ｈ（ｔ）＝Ｈ０＋（１−Ｈ０）・（ΔＡ＾（ｔ）／ΔＡｍａｘ）
により算出する、
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部が受光している光量を示す測光値を生成する測光部をさらに備え、
前記制御部は、前記測光値に基づいて、前記逆光補正部による前記逆光補正処理の強度を調整するための効果調整信号を生成させ、
前記逆光補正部は、前記効果調整信号に基づいた前記逆光補正処理の強度により、前記逆光補正処理を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記測光値の減少量をΔＰ（ｔ），所定の最大減少量をΔＰｍａｘとするとき、前記効果調整信号Ｈ（ｔ）（ΔＰ（ｔ）＝０のときの値をＨ０とする）を、
Ｈ（ｔ）＝Ｈ０＋（１−Ｈ０）・（ΔＰ（ｔ）／ΔＰｍａｘ）
により算出する、
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記逆光補正部は、
前記逆光補正処理を行っていない前記画像信号である未補正画像信号をＹｉｎ１、前記逆光補正処理を行った前記画像信号である逆光補正後画像信号をＹｉｎ２、前記効果調整信号をＨ（０≦Ｈ≦１）とするとき、
Ｙｏｕｔ＝（１−Ｈ）・Ｙｉｎ１＋Ｈ・Ｙｉｎ２
により求められた出力画像信号Ｙｏｕｔを出力することで、前記逆光補正処理を行う、
請求項２から５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記逆光補正部は、
前記着目画素の明度Ｙｉｎと，前記着目画素の周辺画素領域の明るさである周辺明度Ｙａｖｅとを入力とする、逆光補正機能を有しない２次元ＬＵＴ１による出力信号をＬＵＴ１（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）、逆光補正機能を有する２次元ＬＵＴ２による出力信号をＬＵＴ２（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）、前記効果調整信号をＨ（０≦Ｈ≦１）とするとき、
Ｙｏｕｔ＝（１−Ｈ）・ＬＵＴ１（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）
＋Ｈ・ＬＵＴ２（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）
により求められた出力画像信号Ｙｏｕｔを出力することで、前記逆光補正機能のみの強度を調整する、
請求項２から５のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像信号または前記逆光補正部の出力画像信号に対してＮＲ（Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理を行うＮＲ処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記光学系の露光量の減少量に応じて、前記ＮＲ処理部の強度を増加させる、
請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記逆光補正部は、前記着目画素の周辺画素領域の明るさである周辺明度を算出し、
前記ＮＲ処理部は、前記周辺明度が暗い画素に対する前記ＮＲ処理の強度をさらに増加させる、
請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像信号から、前記画像信号が形成する画像における明るさのピーク値を検出するピーク検出部をさらに備え、
前記制御部は、少なくとも前記ピーク検出部が検出した前記明るさのピーク値に応じて、前記前記光学系において光量調整することで、前記撮像部の露光量を減少させる、
請求項１から９のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記画像信号から、前記画像信号が形成する画像において、空を示す画像領域を抽出する空検出部をさらに備え、
前記制御部は、少なくとも前記空検出部で検出された空を示す前記画像領域の明るさに応じて、前記前記光学系においての光量調整することで、前記撮像部の露光量を減少させる、
請求項１から１０のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記画像信号から、前記画像信号が形成する画像において、人物の顔を示す画像領域である顔領域を抽出する顔検出部をさらに備え、
前記制御部は、少なくとも前記顔検出部により検出された前記顔領域の明るさに応じて、前記逆光補正部の補正強度を変化させる、
請求項１から１１のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記測光部は、前記画像信号により形成される画像を、複数の画像領域に分割し、分割したぞれぞれの画像領域に対応する光量を測定することで、前記撮像部が受光している光量を示す前記測光値を生成するとともに、前記光学系の光量調節を行うための基準露光量を決定し、
前記制御部は、前記指示部から出力された指示信号により、前記複数の画像領域の測光重み付けを変更させて、前記測光値を取得し、取得した前記測光値に基づいて、前記光学系の光量調節を行う、
請求項４から１２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１４】
光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、
前記光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、
前記撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、前記着目画素の前記画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも前記画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、前記画像信号に対して逆光補正処理を行う逆光補正ステップと、
前記逆光補正ステップにおける前記逆光補正処理の開始を指示する指示信号の有無を判定する指示判定ステップと、
前記指示判定ステップにおいて前記逆光補正処理の開始の指示があった場合、前記逆光補正ステップでの前記逆光補正処理を開始させ、かつ、前記撮像部の露光量を所定量減少させることで、前記光学系において光量調節させる制御ステップと、
を備え、
前記逆光補正ステップは、所定の明るさを持つ前記着目画素において、前記着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、前記着目画素の明るさを小さくする階調変換を、前記画像の前記着目画素ごとに行うことを特徴とする、
撮像方法。
【請求項１５】
光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、
前記光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
コンピュータに、
前記撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、前記着目画素の前記画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも前記画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、前記画像信号に対して逆光補正処理を行う逆光補正ステップと、
前記逆光補正ステップにおける前記逆光補正処理の開始を指示する指示信号の有無を判定する指示判定ステップと、
前記指示判定ステップにおいて前記逆光補正処理の開始の指示があった場合、前記逆光補正ステップでの前記逆光補正処理を開始させ、かつ、前記撮像部の露光量を所定量減少させることで、前記光学系において光量調節させる制御ステップと、
を実行させ、
前記逆光補正ステップは、所定の明るさを持つ前記着目画素において、前記着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、前記着目画素の明るさを小さくする階調変換を、前記画像の前記着目画素ごとに行うことを特徴とする、
を実行させるプログラム。
【請求項１６】
光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、
前記光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路であって、
前記撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、前記着目画素の前記画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも前記画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、前記画像信号に対して逆光補正処理を行う逆光補正部と、
前記逆光補正部による前記逆光補正処理の開始を指示する指示信号を出力する指示部と、
前記指示部の前記逆光補正処理の開始の指示により、前記逆光補正部での前記逆光補正処理を開始させ、かつ、前記撮像部の露光量を所定量減少させることで、前記光学系において光量調節させる制御部と、を備え、
前記逆光補正部は、所定の明るさを持つ前記着目画素において、前記着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、前記着目画素の明るさを小さくする階調変換を、前記画像の前記着目画素ごとに行うことを特徴とする、
を備える集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に主要被写体が暗いシーンや広いダイナミックレンジを持つシーンを適切に撮影できる撮影装置、撮像方法、撮像用集積回路、および撮像用プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画を撮影する撮像装置（デジタルカメラ等）や動画を撮影する撮像装置（デジタルビデオカメラ等）はいずれも、光学系で露光制御を行い、光学系が結像した像をＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサ（撮像素子）を用いて電気信号に変換し、アナログ画像信号を取得する。そして、そのアナログ画像信号をアナログフロントエンドなどの回路により処理し、Ａ／Ｄ変換器によりデジタル画像データに変換する。このようにして、撮像装置により取得されたデジタル画像データは、映像ガンマ処理（例えば、γ＝０．４５とした映像ガンマ処理など）、ｋｎｅｅ処理、輝度色差変換等が施され、さらに、静止画ではＪＰＥＧ規格、動画ではＭＰＥＧ規格やＤＶ規格のような規格化されたフォーマットのデータに変換され、各種メモリカードやハードディスク、光ディスク、磁気テープなどに記録される。
【０００３】
一般に、撮像装置（カメラ）において、被写体を撮影する際の光学系の露光量（絞り値やシャッタースピードにより決定される露光量）は、撮像画面を分割した光量検出部等の結果をもとに決定されている。撮像装置において、主要被写体が暗い逆光シーンを撮影する場合、絞りを開ける、またはシャッターを長くする（シャッター速度を遅くする）などにより露光量を増やして（撮像装置の撮像素子に入射される光量を多くして）、撮像画像を明るくすることが行われている。また、逆光の状態で、撮像装置において取得された撮像画像（逆光画像）を、撮像画像の暗部（階調値が低い部分）を持ち上げるような階調カーブ（階調変換特性）により階調変換することで逆光画像を明るくする処理が、撮像装置において行われている。
ここで、撮像装置において、一般に空などの明るい背景の前に主要被写体として暗い逆光の人物がいる、いわゆる逆光シーンを撮影する場合では、撮像装置のカメラ制御における露光量の設定は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかに分類される。
（Ａ）撮像画像において、空が白飛びしないように（空の領域の階調が損なわれないように）露光量を設定する（絞りを絞る）。
（Ｂ）撮像画像において、人物が適正露光になるように（人物の領域の階調（明るさ）が適正な階調（明るさ）となるように）露光量を設定する（絞りを開く）。
（Ｃ）（Ａ）（Ｂ）の中庸に露光量を設定する。
【０００４】
設定（Ａ）により撮影した場合、撮像画像において、空は白飛びしないが（撮像画像の空の部分の階調は損なわれないが）、人物が極端に暗くなるひどい逆光状態になる。また、設定（Ｂ）により撮影した場合、撮像画像において、人物は明るくなるが空は完全に白飛びする。このように通常は、設定（Ａ）および設定（Ｂ）は、いずれも好ましくないので、撮像装置により撮影する場合、中庸の設定（Ｃ）による撮影を行うことが一般的である。
しかし、設定（Ｃ）により撮影した場合であっても、撮像画像において、空が少し白飛びし、人物も暗い状態であり、空も人物もどちらも適切な明るさにならないので、満足な画質の撮像画像を得ることができない。
また、撮像装置において、ユーザが明示的に設定（Ｂ）を選択する通称「逆光補正モード」を備え、ユーザ指示により露光量を割り増しし、設定（Ｂ）を実現することも行われている。この際、露光量の割り増し量を顔認識により顔の明るさを基準に決定することも行われている。この場合は、撮像画像において、人物は明るくなるがその分背景が完全に白飛びするので、撮像画像は、必ずしも良い画像にはならない。
【０００５】
また、逆光補正技術としては、撮像装置において露光量を増加させる以外に、撮像画像に対してトーンカーブ（階調変換特性曲線）を用いた階調変換を行い、撮像画像の暗部を明るくすることで逆光補正を実現する技術もある。図１８を用いて、逆光補正技術について説明する。
図１８は、従来のトーンカーブ（階調変換特性曲線）による逆光補正の特性を示している。図１８において、横軸は入力明度であり、縦軸は出力明度である。逆光補正を行うためには、トーンカーブ（階調変換特性曲線）による特性を、図中の矢印のように暗部を明るくする特性にする必要である。
トーンカーブ（階調変換曲線）Ｘは、撮像画像上の暗部を集中的に明るくし、撮像画像上の明るい部分を変化させない階調変換を行うためのカーブ（特性曲線）である。トーンカーブＸによる階調変換を行った画像は、非特許文献１の第２図（Ｆｉｇｕｒｅ  ２）に示されているように、中間調（例えば、図１８中の点線の円で示した部分に相当。）のコントラストのみが極端に低下し極めて不自然な画像になるので、トーンカーブＸによる階調変換では、適切な逆光補正処理を行うことはできないという課題がある。
【０００６】
トーンカーブＹは、すべての階調が全体的に低下するが、階調変換後の画像において、不自然さは少ないので、逆光補正に使用されている。ただし、トーンカーブＹによる階調変換では、逆光である暗部だけでなく明部も明るくしてしまうので、例えば、背景の空の部分のコントラストが低下し、白飛びしやすくなる（空の部分のようなハイライト部分の階調値が飽和してしまう）という課題がある。実用上、このカーブ（トーンカーブＹ）による階調変換（逆光補正）処理を行うことができるのは、撮像画像において、コントラストの低下が許せて、かつ、ハイライト部分の白飛びが許せる場合である。すなわち、トーンカーブＹによる階調変換（逆光補正）処理では、あまり強くない控えめな補正しかできないという課題がある。したがって、トーンカーブＹによる階調変換（逆光補正）処理は、不自然さが許容できる範囲での利用が限度であり、トーンカーブＹによる階調変換（逆光補正）処理では、強い逆光補正を実現することはできない。
【０００７】
また、暗部だけでなく中間レベルまで明るくするカーブ（階調変換特性曲線）により、撮像画像に対して階調変換処理を行う場合、階調変換処理後の画像において、不自然さは幾分軽減される。しかし、上記設定（Ｂ）と同じようにハイライト部分が明るくなりすぎてしまう。このようなカーブ（階調変換特性曲線）により階調変換処理を行った画像は、例えば、空が飛んだ（空の部分の階調が損なわれた）画像になり、また、全体的にコントラスト不足の画像になる。このため、やはり、暗部だけでなく中間レベルまで明るくするカーブ（階調変換特性曲線）による階調変換（逆光補正）処理においても、強い逆光補正を実現することはできない。
この課題を解決させる技術として、画像中の位置に応じて階調変換特性が変化する制御を行う技術がある。例えば、逆光となっている人物の暗部の領域（画像上の領域）を、例えば空を示す領域（画像上の領域）に適用する階調変換とは異なる階調変換特性を用いて部分的（局所的）に明るくすることで、画像に対して階調変換（逆光補正）処理を行う技術がある。この技術は、視覚処理技術（非特許文献１の第３図〜第５図（Ｆｉｇｕｒｅ  ３〜５）、特許文献１、および特許文献２を参照。）として知られている。人間の視覚は、明るい領域は目の感度を上げて明るくして見ており、逆に、暗い領域は目の感度を下げて暗くして見ている。このような人間の視覚特性に基づいた、これらの技術を用いた局所的逆光補正では、コントラスト感の維持が可能で視覚的に自然な処理であるので、極めて強い補正が可能である。つまり、このような局所的逆光補正処理により、非常に暗い人物の部分の画像領域を、局所的なコントラストを維持したまま、明るくすることができる。
【０００８】
特許文献１（国際公開ＷＯ２００５／０２７０４１号パンフレット）は、その一例であり、画像中の処理すべき着目画素を囲む周辺領域のヒストグラムをとり、その分布からその着目画素に適用する階調カーブ（階調変換特性曲線）を決める手法や、画像中の処理すべき着目画素を囲む周辺領域の平均的な明るさを求め、求めた周辺の明るさに応じてその着目画素に適用する階調カーブ（階調変換特性曲線）を決める手法などが開示されている。
【非特許文献１】山下他  "Ｃｏｎｔｒａｓｔ−Ｇａｉｎ  Ｂａｓｅｄ  Ｖｉｓｕａｌ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｈｏｔｏ  Ｐｒｉｎｔｓ"，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  Ｖｏｌ．  ５０，  Ｎｏ．５  ，  ｐｐ．  ４５８−４６８（２００６）
【特許文献１】国際公開第２００５／０２７０４１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００５／０２７０４３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、この視覚処理技術は、以下の２つの課題を有している。
第一に、この技術は入力信号が既に飽和していないことが前提であり、この技術単独では、入力信号が飽和している場合に、適切は階調変換処理（例えば、逆光補正処理）を行うことはできない。
第二に、上述の光学系制御（絞りによる露光量の制御）は、画像処理との連動を勘案したものではない。さらに、上述の局所的補正は、取得された画像データのみから実現されるので、必ずしも撮像装置の光学系の制御と連動したものではない。これによりを下記の副作用が生じる。
通常、撮像装置において動画撮影を行う場合、露光量を光学的に変化させるとき、光学系の駆動の処理時間とデジタル処理における補正カーブ変更の処理時間とには時間的な隔たりが生じる。したがって、撮像装置において、単純に、局所的逆光補正をＯＮにするのと連動して、絞りの制御を開始させたとしても、所定の光量まで絞りを絞るのに時間がかかり、その間は過剰に逆光補正がかかることになる。この結果として、撮像装置において取得される撮像画像（撮像動画）において、逆光の人物は、局所的逆光補正をＯＮにした瞬間（局所的逆光補正処理を開始させた瞬間）、極端に明るくなりその後ゆっくりと暗くなっていき、適正な明るさに落ち着くことになる。
【００１０】
この明るさ変化は、人物は極端に明るくなってから徐々に適正になるものなので、撮像画像（撮像動画）を見ているユーザは、この明るさ変化により、不自然さを感じることになる。
また、撮像画像（撮像動画）において、人物（の部分の画像領域）は、一度極端に明るくなった後次第に暗くなるので、撮像画像（撮像動画）を見ているユーザは、人物の部分の画像領域が補正前に対して明るくなったように感じず、人間の知覚上、逆光補正の効果を感じることができない。
なお、局所的逆光補正をＯＦＦにした際には、逆の動作をすることはいうまでもない。また、上記は、手動でＯＮ／ＯＦＦした際の一例であり、露光量設定を急激、または、離散的に変化させる場合も、同様の副作用が発生する。
【００１１】
このような副作用を、本発明者らは、実験により初めて見いだした。また、この課題は、露光量を変化させることが特に有効な、局所的逆光補正処理ならではの、特有の課題である。
そこで、本発明では、これら光学系制御部（光学系を制御する機能部）と画像処理部（画像処理を行う機能部）の動作タイミングまたは制御量を連動させ、例えば青空等の特定条件を背景にした逆光の人物に対して、空を飽和させずに人物を明るく撮影できる逆光補正機能を有する撮像装置、撮像方法、プログラムおよび集積回路を実現することを目的とする。
さらに、これらの連動により動画像の連続撮影において、逆光の人物の明るさが自然な変化として知覚されるよう撮像する撮像装置等を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明は、電子的に被写体を撮影する撮像装置であって、光学系と、撮像部と、逆光補正部と、指示部と、制御部と、を備える撮像装置である。
撮像部は、光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する。逆光補正部は、撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、着目画素の画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、画像信号に対して逆光補正処理を行う。指示部は、逆光補正部による逆光補正処理の開始を指示する指示信号を出力する。制御部は、指示部の逆光補正処理の開始の指示により、逆光補正部での逆光補正処理を開始させ、かつ、撮像部の露光量を所定量減少させることで、光学系において光量調節させる。逆光補正部は、所定の明るさを持つ着目画素において、着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、着目画素の明るさを小さくする階調変換を、画像の着目画素ごとに行う。
【００１３】
ここで、「少なくとも」とは、暗部画像領域を明るくするだけではなく、明部画像領域を暗くする処理などを含めてもよい、という意味である。
また、「露出」とは、フィルムに対してある一定量の光を当てることであり、この光の量を「露光量」または「露出量」といい、ＥＶ値（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｖａｌｕｅ）で表している。ＥＶ値は、絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度の組合せから決まり、これらの露出設定に基づいて、光学系において光量調節が行われる。
また、「露光量を所定量減少させる」とは、通常撮影時（逆光補正処理を行わないとき）より、さらにＥＶ値を所定量下げることを指す。ＥＶ値を−１、−２、・・・と下げればダイナミックレンジは２倍、４倍、・・・と拡大し、空などの高輝度信号の飽和が抑えられていく。ここで、「所定量」とは、予め決めておいてもよいが、後述する「空検出」、「ピーク検出」などを用いて、空の飽和がなくなる値を適応的に求めるのが好ましい。なお、ＥＶ値を下げるほど、ノイズの影響が大きくなるので、ＥＶ値の最大下げ量を規定しておくのが好ましい。
【００１４】
また、「指示部」による「指示信号」は、ユーザ指示（手動ＯＮ／ＯＦＦ）で発生させてもよいし、空検出・ピーク検出・顔検出などにより、自動で発生させてもよい。また、常時ＯＮにしてもよい。つまり、「効果＞０のときに絞る」ようにすればよい。
この撮像装置では、制御部により、光学系の制御および画像処理の制御（逆光補正処理）を連動させることができる。また、逆光補正処理部では、着目画素に対して、着目画素の画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行う。これにより、輝度領域（暗部画像領域や明部画像領域など）ごとに異なる階調変換を行うことが可能であり、人間の視覚特性に合った逆光補正処理を行うことができる。つまり、この撮像装置では、光学系制御部（光学系を制御する機能部）と画像処理部（画像処理を行う機能部）の動作タイミングまたは制御量を連動させることで、例えば青空等の特定条件を背景にした逆光の人物の画像に対して、空を飽和させずに人物を明るく撮影できる逆光補正処理を実現することができる。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明であって、制御部は、光学系の露光量の減少量に応じて、逆光補正部の補正量を徐々に増加させ、逆光補正部による逆光補正処理の強度を調整するための効果調整信号を徐々に増加させる。逆光補正部は、効果調整信号に基づいた逆光補正処理の強度により、逆光補正処理を行う。
この撮像装置では、光学系の露光量の減少量に応じて、局所的逆光補正の補正量（画像上の暗部領域の持ち上げ量（明るくする程度））を増加させる。これにより、暗部領域（逆光人物など）の明るさを適切な明るさに補正しつつ、画像上の明部領域（空など）の白飛び現象を防止することができる。言い換えれば、この撮像装置では、光学系での露光量の減少に伴い撮像画像における明るさ低下分を相殺する方向に制御することができる。その結果、この撮像装置により取得される画像は、いずれの画像領域においても適切な明るさとなっている画像である。つまり、この撮像装置により、適切に逆光補正処理を行うことができる。
【００１６】
さらに、この撮像装置では、「徐々に」補正量を増加させるので、明部画像領域および暗部画像領域の明るさを連動して変化させることができる。具体的には、空の画像領域は、ゆっくりと暗くなって白飛びすることはなくなり、同時に、人物の画像領域はゆっくりと明るくなってゆく。このように、効果が極めて自然な変化として知覚される。さらに、処理の効果そのもののが、ユーザにわかりやすいもの（認識されやすいもの）になる。
これにより、本発明者らが実験により初めて見いだした、前述の光学系の機械遅延による副作用を解決し、露光量および補正量を自在に変化させることが可能となったので、局所的逆光補正処理の効果をさらに向上させることが可能となった。
なお、「徐々に」補正量を変化させる方法は様々あるが、例を下記に示す。
（１）機械遅延が反映された、実際の露出値（以下、実露出値）を取得できる場合、これに基づいて補正量を算出すればよい。これにより、完全に機械遅延に連動させることができる。
（２）実露出値を取得できない場合、光学系の機械遅延特性は既知であるので、これと目標露出値とから、実露出値を算出すればよい。これにより、完全に機械遅延に連動させることができる。
（３）機械遅延特性が複雑な計算式になる場合、目標露出値をフィルタなどにより滑らかに変化させるだけでよい。これには、後述するＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のローパスフィルタを用いてもよい。これに限らず、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｎｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）のローパスフィルタ、線形補間など、「徐々に」露光量を変化させるためのものであれば何でもよい。これにより、多少のずれはあるが、簡易な構成で連動させることができる。
（４）測光値から効果調整信号を算出すればよい。測光値は、機械遅延が反映された値であるから、これに基づいて算出するだけで、効果調整信号が自動的に「徐々に」変化する。これにより、多少のずれはあるが、簡易な構成で連動させることができる。
（５）画像信号の平均値や、各画素の周辺明度の平均値などから効果調整信号を算出してもよい。測光値と同様に、機械遅延が反映された値であるから、これに基づいて算出するだけで、効果調整信号が自動的に「徐々に」変化する。これにより、ほぼ簡易な構成で連動させることができる。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明であって、制御部は、光学系の設定露光量をＡ（ｔ）、所定の時定数をα（０≦α≦１）とするとき、露光量（実質値）Ａ＾（ｔ）を、
Ａ＾（ｔ）＝Ａ＾（ｔ−１）＋α・（Ａ（ｔ）−Ａ＾（ｔ−１））
により推定し、
露光量の減少量をΔＡ＾（ｔ）、所定の最大減少量をΔＡｍａｘとするとき、効果調整信号Ｈ（ｔ）（ΔＡ＾（ｔ）＝０のときの値をＨ０とする）を、
Ｈ（ｔ）＝Ｈ０＋（１−Ｈ０）・（ΔＡ＾（ｔ）／ΔＡｍａｘ）
により算出する。
ここで、「設定露光量」とはＥＶ設定値に基づく露光量であるが、ＥＶ設定値がすぐに光学系の実際の「露光量」(実露光量)に反映されるわけではなく、光学系の機械遅延により、実際の「露光量」は「設定露光量」に遅れて追従する。そのため、設定露光量Ａ（ｔ）に対して、ＩＩＲローパスフィルタを施し、設定露光量Ａ（ｔ）を徐々に変化させることで、光学系の実露光量を推定する。なお、時定数αは、光学系の機械遅延特性に合わせてチューニングすればよい。
【００１８】
さらに、露光量の減少量ΔＡ＾（ｔ）を、所定の最大減少量をΔＡｍａｘで正規化した値を、効果調整信号とする。この際、ΔＡ＾（ｔ）＝０のとき（露光量を減少させないとき）にも逆光補正処理が効果を有するよう、Ｈ０（０≦Ｈ０≦１）を基準として、残りの（１−Ｈ０）の範囲内で効果調整を行うようにしてもよい。
なお、ＩＩＲローパスフィルタを施すタイミングはどこでもよく、例えば、効果調整信号Ｈ（ｔ）に施すようにしてもよい。
第４の発明は、第１の発明であって、撮像部が受光している光量を示す測光値を生成する測光部をさらに備える。制御部は、測光値に基づいて、逆光補正部による逆光補正処理の強度を調整するための効果調整信号を生成させる。逆光補正部は、効果調整信号に基づいた逆光補正処理の強度により、逆光補正処理を行う。
【００１９】
測光値は、機械遅延が反映された値であるから、これに基づいて算出するだけで、効果調整信号が自動的に「徐々に」変化する。これにより、簡単に、光学系の制御と連動した局所的逆光補正処理を実現させることができる。
第５の発明は、第４の発明であって、制御部は、測光値の減少量をΔＰ（ｔ），所定の最大減少量をΔＰｍａｘとするとき、効果調整信号Ｈ（ｔ）（ΔＰ（ｔ）＝０のときの値をＨ０とする）を、
Ｈ（ｔ）＝Ｈ０＋（１−Ｈ０）・（ΔＰ（ｔ）／ΔＰｍａｘ）
により算出する。
測光値は、前述したように、機械遅延が反映された値であるから、正規化するだけでよい。これにより、簡単に、光学系の制御と連動した局所的逆光補正処理を実現させることができる。
【００２０】
第６の発明は、第２から第５のいずれかの発明であって、逆光補正処理部は、逆光補正処理を行っていない画像信号である未補正画像信号Ｙｉｎ１と、逆光補正処理を行った画像信号である逆光補正後画像信号Ｙｉｎ２と、効果調整信号Ｈと、を入力とし、効果調整信号Ｈが「０」から「１」の間の実数値をとる場合、
Ｙｏｕｔ＝（１−Ｈ）・Ｙｉｎ１＋Ｈ・Ｙｉｎ２。
により求められた出力画像信号Ｙｏｕｔを出力することで、逆光補正処理を行う。
これにより、効果調整信号の値を変化させることで、内分処理により、逆光補正処理の効果を簡単に調節することができる。
なお、露光量の変化を、効果調整信号で完全に相殺するには、図１９に示す（方程式１）を解けばよい。γ補正や、逆光補正による非線形性を含んでいるので、近似などを用いるか、または、評価関数を最小化（または最大化）させて収束させる等、数値的に解いてもよい。
【００２１】
第７の発明は、第２から第５のいずれかの発明であって、逆光補正部は、着目画素の明度Ｙｉｎと，着目画素の周辺画素領域の明るさである周辺明度Ｙａｖｅとを入力とする、逆光補正機能を有しない２次元ＬＵＴ１による出力信号をＬＵＴ１（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）、逆光補正機能を有する２次元ＬＵＴ２による出力信号をＬＵＴ２（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）、効果調整信号をＨ（０≦Ｈ≦１）とするとき、
Ｙｏｕｔ＝（１−Ｈ）・ＬＵＴ１（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）
＋Ｈ・ＬＵＴ２（Ｙｉｎ、Ｙａｖｅ）
により求められた出力画像信号Ｙｏｕｔを出力することで、逆光補正機能のみの強度を調整する。
視覚処理は、１つのＬＵＴに、暗部補正（逆光補正）機能のみでなく、明部補正（Ｋｎｅｅ補正）や、局所コントラスト補正など、複数の機能を入れることができる。逆光補正の機能のあるＬＵＴによる処理結果と、逆光補正の機能のないＬＵＴによる処理結果との２つの処理結果を内分することで、他の機能の効果を残したまま、逆光補正の機能のみの効果調整を行うことが可能となる。
【００２２】
なお、上記では２つのＬＵＴとしたが、３つ以上でもよい。また、逆光補正機能の有無のみでなく、図１６に示す例や、それ以外にも様々な組合せが可能である。
第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明であって、画像信号または逆光補正部の出力画像信号に対してＮＲ（Ｎｏｉｓｅ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）処理を行うＮＲ処理部をさらに備える。制御部は、光学系の露光量の減少量に応じて、ＮＲ処理部の強度を徐々に増加させる。
通常、露光量を下げて効果調整信号を増加させるほど、ノイズが大きくなる。このため、露光量の減少量に応じてＮＲの強度を強くするのが好ましい。これにより、ノイズに連動したＮＲ処理が可能となる。
第９の発明は、第８の発明であって、逆光補正部は、着目画素の周辺画素領域の明るさである周辺明度を算出し、ＮＲ処理部は、周辺明度が暗い画素に対するＮＲ処理の強度をさらに増加させる。
【００２３】
通常、暗部ほどノイズが目立ちやすい。周辺明度を用いることで、暗部のみＮＲ処理の強度を強くできるので、それ以外の画像領域が不必要にぼけてしまうといった副作用が生じない。
第１０の発明は、第１または第９の発明であって、画像信号から、画像信号が形成する画像における、明るさのピーク値を検出するピーク検出部をさらに備える。制御部は、少なくともピーク検出部が検出した明るさのピーク値に応じて、光学系において光量調整することで、撮像部の露光量を減少させる。
例えば、画像信号が８ビットの場合、ピーク値＜２５５となるまで、露光量を減少させ続ける。なお、あまり露光量を減少させすぎると、ノイズの影響が大きくなってしまうので、露光量の最大減少量を規定しておくのが好ましい。
【００２４】
これにより、画像の明るさのピーク値に基づいて、光学系の制御と画像処理の制御とを連動させることができるので、より精度の高い逆光補正処理を行うことができる。
第１１の発明は、第１または第１０の発明であって、画像信号から、画像信号が形成する画像において、空を示す画像領域を抽出する空検出部をさらに備える。制御部は、少なくとも空検出部で検出された空を示す画像領域の明るさに応じて、光学系においての光量調整することで、撮像部の露光量を減少させる。
ピーク値と同様に、「空を示す画像領域の明るさ」＜２５５となるまで、露光量を減少させ続ける。なお、あまり露光量を減少させすぎると、ノイズの影響が大きくなってしまうので、露光量の最大減少量を規定しておくのが好ましい。
また、「空検出」は、例えば、入力画像をＲＧＢ別にブロック化し、各ブロックに対して輝度Ｙおよび色差Ｂ−Ｙが共に所定値より大きいブロックを「空を示す画像領域」と判定すればよい。また、「空を示す画像領域の明るさ」は、「空」と判定されたブロックの平均輝度値などとすればよい。
【００２５】
多くの場合、ユーザが映したい高輝度信号は「空」であるから、これにより、「空」が白飛びしているときのみ、露光量を減少させることができる。また、画像の空の部分（ハイライト画像領域）を考慮しつつ、光学系の制御と画像処理の制御とを連動させることができるので、より精度の高い逆光補正処理を行うことができる。
第１２の発明は、第１または第１１の発明であって、画像信号から、画像信号が形成する画像において、人物の顔を示す画像領域である顔領域を抽出する顔検出部をさらに備える。制御部は、少なくとも顔検出部により検出された顔領域の明るさに応じて、逆光補正部の補正強度を変化させる。
例えば、顔領域の明るさが暗い場合は補正強度をより強くし、元々適正レベルの場合には、補正強度をほぼ「０」にすればよい。
【００２６】
多くの場合、ユーザが明るくしたい被写体は人物であり、それ以外の場合に明るくしてもノイズが目立つだけの場合もあるので、これにより、「人物」が暗い場合のみ、逆光補正機能の効果を有効にすることができる。また、画像の顔の部分の画像領域を考慮しつつ、光学系の制御と画像処理の制御とを連動させることができるので、より精度の高い逆光補正処理を行うことができる。
第１３の発明は、第４から第１２のいずれかの発明であって、測光部は、画像信号により形成される画像を、複数の画像領域に分割し、分割したぞれぞれの画像領域に対応する光量を測定することで、撮像部が受光している光量を示す測光値を生成するとともに、光学系の光量調節を行うための基準露光量を決定する。制御部は、指示部の逆光補正処理の開始の指示により、複数の画像領域の測光重み付けを変更させて、測光値を取得し、取得した測光値に基づいて、光学系の光量調節を行う。
【００２７】
通常の撮像装置（カメラ）は、局所的逆光補正機能を有せず、空の白飛びを低減させる手段がないので、画面上部（空が位置しやすい画像領域）の測光重み付けを相対的に小さくすることで、人物に露出をあわせるようにしている。
この撮像装置は、局所的逆光補正機能を有しているので、空が白飛びしないように「測光重み付けを変更」するのが好ましい。例えば、画面上部の測光重み付けを通常より高めるなどすればよい。これにより、空が白飛びしないよう自動的に露光量を調節するので、「ピーク検出」や「空検出」などが不要となり、簡易に、空の白飛びを抑えることができる。
第１４の発明は、光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、逆光補正ステップと、指示判定ステップと、制御ステップと、を備える。
【００２８】
逆光補正ステップでは、撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、着目画素の画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、画像信号に対して逆光補正処理を行う。指示判定ステップでは、逆光補正ステップにおける逆光補正処理の開始を指示する指示信号の有無を判定する。制御ステップでは、指示判定ステップにおいて逆光補正処理の開始の指示があった場合、逆光補正ステップでの逆光補正処理を開始させ、かつ、撮像部の露光量を所定量減少させることで、光学系において光量調節させる。逆光補正ステップは、所定の明るさを持つ着目画素において、着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、着目画素の明るさを小さくする階調変換を、画像の着目画素ごとに行う。
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する撮像方法を実現することができる。
第１５の発明は、光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法をコンピュータに実行させるプログラムである。そして、このプログラムは、コンピュータに、逆光補正ステップと、指示判定ステップと、制御ステップと、を実行させる。
【００２９】
逆光補正ステップでは、撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、着目画素の画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、画像信号に対して逆光補正処理を行う。指示判定ステップでは、逆光補正ステップにおける逆光補正処理の開始を指示する指示信号の有無を判定する。制御ステップでは、指示判定ステップにおいて逆光補正処理の開始の指示があった場合、逆光補正ステップでの逆光補正処理を開始させ、かつ、撮像部の露光量を所定量減少させることで、光学系において光量調節させる。逆光補正ステップは、所定の明るさを持つ着目画素において、着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、着目画素の明るさを小さくする階調変換を、画像の着目画素ごとに行う。
これにより、第１の発明と同様の効果を奏するプログラムを実現することができる。
第１６の発明は、光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路であって、逆光補正部と、指示部と、制御部と、を備える。
【００３０】
逆光補正部は、撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、着目画素の画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、画像信号に対して逆光補正処理を行う。指示部は、逆光補正部による逆光補正処理の開始を指示する指示信号を出力する。制御部は、指示部の逆光補正処理の開始の指示により、逆光補正部での逆光補正処理を開始させ、かつ、撮像部の露光量を所定量減少させることで、光学系において光量調節させる。逆光補正部は、所定の明るさを持つ着目画素において、着目画素の周囲の画像領域の明るさが大きくなるに従って、着目画素の明るさを小さくする階調変換を、前記画像の前記着目画素ごとに行う。
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、光学系制御部（光学系を制御する機能部）と画像処理部（画像処理を行う機能部）の動作タイミングまたは制御量を連動させ、例えば青空等の特定条件を背景にした逆光の人物の画像に対して、空を飽和させずに人物を明るく撮影できる逆光補正機能を有する撮像装置、撮像方法、プログラムおよび集積回路を実現することができる。
さらに、これらの連動により動画像の連続撮影において、逆光の人物の明るさが自然な変化として知覚されるよう撮像する撮像装置等を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態における撮像装置、撮像方法および撮像用集積回路について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
＜１．１：撮像装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態における撮像装置１００の概略構成を示す図である。
撮像装置１００は、光学系（撮像レンズ１１、絞り１２、撮像部１３、フラッシュ発光部（ストロボ）１４）、アナログ信号処理部２、および、デジタル信号処理部３、ならびに、任意の構成としてメモリカード５、表示部（例えば、ＬＣＤディスプレイ）５、入力部（ユーザインタフェース）７を含む。また、撮像装置１００は、デジタル信号処理部３の各機能部をバス接続するバス３８を含む。なお、本実施形態では、図１に示すように、デジタル信号処理部３の各機能部がバス３８により接続されている場合について説明する。ただし、必ずしも、デジタル信号処理部３の各機能部がバス接続されている必要はなく、必要なデータ（信号）のやりとりができるように、各機能ブロックが直接接続される構成であってもよいことはいうまでもない。
【００３３】
光学系は、撮像レンズ１１、絞り１２、撮像素子（イメージセンサ）を有する撮像部１３、および、フラッシュ発光部（ストロボ）４を含む。
撮像レンズ１１は、撮影する被写体Ｐ１からの反射光を集光し撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）の撮像面上に結像する。撮像レンズ１１が光軸上において前後に移動する量を制御することで、撮像装置１００において、オートフォーカス機能あるいはマニュアルフォーカス機能を実現させることができる。
絞り１２は、制御部（例えば、制御マイコン（マイクロプロセッサ））２３から出力される絞り調整信号を入力とし、絞り調整信号に基づいて絞り１２の開口量を変更することで、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）上で受光される光量を調整する（光量調節機能）。
【００３４】
撮像部１３は、撮像素子（イメージセンサ）を有している。撮像部１３の撮像素子は、例えば、ＲＧＢに塗り分けられたカラーフィルタを持つ単板構成のＣＣＤ型イメージセンサやＣＭＯＳ型イメージセンサであり、受光した光量に応じて、撮像部１３の撮像素子の撮像面に結像された画像を、光電変換により、所定画素数分（例えば２０４８画素×１５３６画素）のアナログ電気信号（アナログ画像信号）に変換して、アナログ信号処理部２に出力する。図１において、矢印で示す信号Ａは、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）から出力される信号を示しており、その信号レベルを「Ａ」で表すものとする。
アナログ信号処理部２は、撮像部１３から出力される撮像データのアナログ信号（アナログ画像信号）を入力とし、所定の処理を行った後、該画像データをサンプリングしてデジタル画像信号としてデジタル信号処理部３に出力する。アナログ信号処理部２は、相関二重サンプリング部２１（ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ））、アナログ増幅回路２２（ＧＣＡ（Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ））、Ａ／Ｄ変換器２３を含む。
【００３５】
相関二重サンプリング部２１は、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）から出力されるアナログ画像信号を入力とし、アナログ画像信号に対してノイズ除去を行った信号をアナログ増幅回路２２に出力する。
アナログ増幅回路２２は、ＧＣＡ２２から出力された信号を入力とし、ＧＣＡ２２から出力された信号の信号レベルを所定のレベルに増幅（調整）して、Ａ／Ｄ変換器２３に出力する。図１において、矢印で示す信号Ｂは、ＧＣＡ２２により増幅された信号を示しており、その信号レベルを「Ｂ」で表すものとする。
Ａ／Ｄ変換器２３は、ＧＣＡ２２から出力された信号を入力とし、ＧＣＡ２２から出力された信号をＡ／Ｄ変換することでデジタル信号（デジタル画像信号）に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換器２３は、Ａ／Ｄ変換することで取得したデジタル信号（デジタル画像信号）をデジタル信号処理部３に出力する。具体的には、Ａ／Ｄ変換器２３は、ＧＣＡ２３の出力信号を、所定の量子化精度およびサンプリング精度でデジタル画像データに変換し（例えば、各画素が４０９６の階調レベルを持つ１２ｂｉｔのデジタル信号に変換し）、変換データをデジタル信号処理部３に対して出力する。
【００３６】
デジタル信号処理部３は、信号処理部３１、記憶部（メモリ）３２、制御部（制御マイコン）３４、コーデック部３３、および、任意の構成としてカードＩ／Ｆ３６、表示部制御部（ＬＣＤ制御回路）３５を含む。
信号処理部３１は、アナログ信号処理部２から出力されたデジタル画像信号を入力とし、入力されたデジタル画像信号（デジタル画像データ）に対して逆光補正処理を行い、処理後（あるいは処理していない）画像データ（デジタル画像信号）を記憶部（メモリ）３２に書き込む。
記憶部（メモリ）３２は、制御部３４からの指令に基づいて、デジタル画像信号（デジタル画像データ）を記憶する。具体的には、記憶部３２は、制御部３４から書き込み制御を受けた時点の各種処理部の出力値（例えば、画像データ）を保持し、制御部３４からの読み出し制御信号に基づいて指定されたメモリアドレスに保持された値を出力する。
【００３７】
コーデック部３３（例えば、ＭＰＥＧ符号化／復号化部）は、記憶部（メモリ）３２に連続して保持された画像データ（デジタル画像信号）を用いて、所定の画像圧縮方式（例えばＭＰＥＧ方式等）により圧縮符号化して動画符号化データを出力する。
制御部３４（例えば、制御マイコン）は、信号処理部３１または入力部７等の出力値を、直接または記憶部（メモリ）３２を介して入力し、絞り１２に対し制御信号を出力する。また、制御マイコン２３は、前記圧縮符号化された画像データに対し、ヘッダ情報を付加し、ヘッダ情報を付加した画像データを、例えばＥｘｉｆファイルフォーマットとして、カードＩ／Ｆ３６を経由してメモリカード６に書き込む。
その他、表示部制御部（例えば、ＬＣＤ制御回路）３６は、メモリカード６に保持される画像データ（または、記憶部（メモリ）３２に記憶された画像データ）を取得し、取得した画像データを基に表示部（例えば、ＬＣＤディスプレイ）５を駆動する。そして、表示部（例えば、ＬＣＤディスプレイ）５は、撮像装置１００による撮影時のプレビュー画像（いわゆる「ライブビュー画像」）を表示することができる。
【００３８】
図２は、本実施形態における信号処理部（信号処理回路）３１の機能ブロック図である。
信号処理部３１は、測光部１０４、第１信号処理部（第１の信号処理回路）１０２Ａ、局所的逆光補正部１０１、内分処理部（内分回路）１０３、第２信号処理部（第２の信号処理回路）１０２Ｂを含む。なお、これらの機能は信号処理回路上に専用のＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｎｇａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を設け、そのＤＳＰにより実現するようにしてもよいし、一部の機能をマイコン処理（制御部３４によるマイコンソフトウェア処理等）により、制御部（制御マイコン）３４上で当該機能を実現するソフトウェア（プログラム）を実行することで実現するようにしてもよい。
測光部１０４は、アナログ信号処理部２から出力される画像データ（デジタル画像信号）を入力とし、（必要に応じて画像データを複数に分割し（分割した画像データは、画像データが形成する画像を分割した画像領域（分割画像領域）を形成する画像データに相当する。））、画像データにより形成される画像全体の明るさ情報を抽出し、抽出した明るさ情報を測光値Ｐとして制御部３４に出力する。具体的には、測光部１０４は、画像データにより形成される画像を複数個の画像領域に分割し、その分割した各画像領域に相当する画像データ（デジタル画像信号）に対して、所定の重み（測光重み）付けにより、加重平均値を算出し、測光値Ｐとして制御部３４に出力する。この際、制御部３４は、指示部の逆光補正処理の開始の指示により、測光重み付けを変更させて、測光値を取得するようにしてもよい。
【００３９】
なお、測光部１０４は、後述するデジタル処理が行われる前の画像データから明るさを抽出するので、測光部１０４から出力される測光値Ｐの値（信号値）は、画像そのものが有する明るさを示す値となる。なお、測光部１０４での処理は、撮像装置１００により撮像された画像の明るさ（受光量）を検出できればよいので、測光部１０４において、図１の信号Ａまたは信号Ｂを用いて測光値Ｐを取得するようにしてもよい。
第１信号処理部１０２Ａは、アナログ信号処理部２から出力された画像データ（デジタル画像信号）を入力とし、入力された画像データに対してノイズ等を除去するための前処理を行う。そして、第１信号処理部１０２Ａは、前処理を行った画像データ（デジタル画像信号）を局所的逆光補正部１０１および内分処理部１０３に出力する。第１信号処理部１０２Ａにより実行される前処理としては、ホワイトバランス補正処理、画素補間処理、色補正処理、ノイズリダクション処理、輪郭強調処理、ガンマ補正処理等の処理があり、第１信号処理部１０２Ａは、これらの処理を必要に応じて行う。
【００４０】
画素補間処理は、各画素において欠落した色情報を周囲の画素から補間する処理である。Ｒ、Ｇ、Ｂの色フィルタが分散して配置された撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）により取得される画像信号（画像データ）は、各画素においてＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの情報しか持たない（各画素の色フィルタと同一色の情報しか持たない）。このため、欠落している色情報については、欠落している色と同色の周りの画素からの補間により、当該画素における欠落している色情報を推定し、その推定した色情報により当該画素において欠落している色情報を補間する画素補間処理を行う（例えば、Ｒの色フィルタが配置されている画素から取得された画像データについては、Ｒ成分の画像データについては、当該画素で取得した画像データをそのまま採用し、欠落している色情報であるＧ成分の画像データおよびＢ成分の画像データについては、ＧおよびＢの色フィルタが配置されている当該画素の周辺の画素から取得された画像データ（Ｇ成分の画像データおよびＢ成分の画像データ）を補間処理することで、Ｒの色フィルタが配置されている画素（当該画素）における画像データのＧ成分の画像データおよびＢ成分の画像データを取得する）。これにより、各画素において、ＲＧＢの色情報を有する画像信号（画像データ）を取得することができる。
【００４１】
色補正処理は、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）の色フィルタの特性で決まるＲＧＢ値を規格化された色空間（ＮＴＳＣ、ｓＲＧＢ等）のＲＧＢ値へ変換する処理である。
ノイズリダクション処理は、画像データの振幅と周波数などからノイズを判別し、ノイズを削減する処理である。
輪郭強調処理は、撮像レンズ１１のアパーチャー（レンズ口径）や絞り１２の影響によるＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の低下を補償し解像度感のある画像を再現することができる画像データ（画像信号）を取得する処理である。
なお、第１信号処理部１０２Ａは、アナログ信号処理部２から出力されるデジタル画像信号（デジタル画像データ）の出力値が所定の精度を有する場合は、必須の構成ではない。
【００４２】
また、測光値Ｐは光量に対してリニア（線形）な信号であるが、局所的逆光補正部１０１の処理はγ補正後のノンリニア（非線形）な信号であるので、本来、γ補正の影響も考慮すべきであるが、本質的ではなく、わかりにくくなるので、以下はすべてリニアでの処理を想定して記載する。
局所的逆光補正部１０１は、前述した局所的逆光補正を行うための処理部であり、第１信号処理部１０２Ａ（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）から出力された画像データを入力とし、入力された画像データに対して局所的逆光補正処理を行う。そして、局所的逆光補正部１０１は、局所的逆光補正を行った画像データを内分処理部１０３に出力する。局所的逆光補正部１０１では、画像データが形成する画像において、処理対象の画素（着目画素）を含む所定の大きさの画像領域（画像中の部分領域の概略的な明るさを示しうる領域）から当該画像領域の概略的な明るさを示す値（例えば、当該画像領域の画素値の平均値）を取得し、その取得した値に基づいて、処理対象の画素（着目画素）に対応する画像データに対して逆光補正（暗部補正）処理を実行する。なお、局所的逆光補正部の処理については後述する。
【００４３】
内分処理部１０３は、第１信号処理部１０２Ａ（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）から出力された画像データ（処理前画像）と、局所的逆光補正部１０１から出力された局所逆光補正処理後の画像データ（処理有画像）との２枚の画像データを入力とし、制御部３４からの効果調整信号（この効果調整信号の信号値は、例えば、「０．０」〜「１．０」の範囲の値（実数値）である。）によって２枚の画像データを内分（画素値同士を内分、つまり、２枚の画像データのそれぞれが形成する画像において、画像上の座標が一致する画素同士の画素値を内分）することで画像データを取得する。そして、内分処理部は、内分処理により取得した画像データを第２信号処理部１０２Ｂに出力する。第１信号処理部１０２Ａ（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）から出力された画像データ（処理前画像）をＩｎＡとし、局所的逆光補正部１０１から出力された局所逆光補正処理後の画像データ（処理有画像）をＩｎＢとし、内分処理部１０３から出力される画像データＯｕｔとし、効果調整信号の値をＨとすると、内分処理部１０３は、
Ｏｕｔ＝ＩｎＡ＋Ｈ・（ＩｎＢ−ＩｎＡ）
により求められた画像データＯｕｔを第２信号処理部１０２Ｂに出力する。
【００４４】
すなわち、内分処理部１０３では、効果調整信号Ｈとして「０．０」が入力された場合、処理前画像（逆光補正処理をしていない画像データ）を出力し、効果調整信号として「１．０」が入力された場合、局所逆光補正された画像データを出力することになる。
第２信号処理部（第２の信号処理回路）１０２Ｂは、内分処理部１０３から出力された画像データを入力とし、入力された画像データに対して、種々の後処理（色調整処理等）を行う。
本発明における局所的逆光補正部１０１の構成を図３に、その入出力変換特性を図４に、それぞれ、示す。
局所的逆光補正部１０１は、周囲明度検出部１１１と、動的階調補正部１１２とを含む。
【００４５】
周囲明度検出部１１１は、処理すべき画素（着目画素）の周囲の明るさの代表値（例えば平均値や重付平均値など）を検出する。
動的階調補正部１１２は、周囲明度検出部１１１の出力に応じて、図４に示す階調カーブ（階調変換特性曲線）を変化させる。周囲明度検出部１１１の出力は、画像中の位置によって変化するので、画像中の位置に応じて周囲明度検出部１１１の出力は変化する。したがって、図４に示すように、動的階調補正部１１２が与える入出力変換特性（階調変換特性）も画像中の位置により変化する。
図４は、処理対象の画素（着目画素）の周囲の画像領域の明るさにより変化する７本の階調カーブ（階調変換特性曲線）を図示しており、着目画素の周囲の画像領域の明るさが最も暗い場合の曲線をａ、着目画素の周囲の画像領域の明るさが最も明るい場合の曲線をｃ、上記両者の中央の曲線をｂとしている。図４では、説明のために、階調変換特性曲線は７本としているが、これに限定されることはなく、演算精度の許す範囲で、階調変換特性曲線の数は、多ければ多いほど望ましい。また、階調変換特性曲線の数は、階調カーブ（階調変換特性曲線）が、着目画素の周囲の画像領域の明るさの変化に対して、連続的に変化していると見なせる本数であることが望ましい。また、階調変換特性曲線は、代表的な階調変換特性を実現するものを数本用意しておき、その間の特性を実現する階調変換特性曲線については、演算により求めるようにしてもよい。
【００４６】
階調カーブ（階調変換特性曲線）の導出は、入力明度を「０．０」〜「１．０」にとった場合に、べき乗ガンマ係数の値（例えば「０．４」〜「２．０」。０．４≦γ≦２．０）が着目画素の周囲の画像領域の明度が小さいほど小さくなるように決定して導出してもよいし、予め上述の階調変換特性曲線に対応するデータをＬＵＴとして保持しておいてもよい（例えば、入力値を着目画素（処理対象画素）の画素値および当該着目画素の周囲の画像領域の明度の代表値（例えば、周辺画素の画素値の平均値）とし、上述の階調変換特性曲線により決定される値を出力値とする２次元ＬＵＴとして保持しておいてもよい）。
ここで、画像中で着目画素の周囲の画像領域が暗いところ（例えば、図４の領域２０３など）では、階調変換特性曲線として、曲線ａが適用されることになるので、階調変換された画像において、逆光の暗い顔は適正な明るさになる。
【００４７】
また、画像中で着目画素の周囲の画像領域が非常に明るいところ（例えば、図４の領域２０４など）では、階調変換特性曲線として、曲線ｃが適用されることになるので、階調変換された画像において、明るさの変化はない。したがって、このような階調変換処理により、非常に自然で高品位な画像を得ることができる。
また、「視覚処理」と呼ばれるこの手法は、人間が目で見る際の視覚特性である暗い領域は感度を上げてみるという特性に一致しているので、非常に強い逆光補正も不自然なく行うことができる。
なお、本発明は、上記で説明した構成に限るものではなく、特に、局所的逆光補正部１０１は、画像の空間的な位置に応じて入出力変換特性を実質的に変化させる技術により実現させてもよい。例えば、前述した特許文献記載の技術やＲｅｔｉｎｅｘ処理、あるいは局所的なヒストグラム均等化処理などの実質的に同様の効果が得られる公知な技術を用いることで、局所的逆光補正部１０１を実現させるようにしてもよい。
【００４８】
また、周囲明度検出部１１１が扱う着目画素（処理対象画素）の周辺領域（周囲の画像領域（周辺画素の領域））のサイズは、効果に応じて、その領域の大きさが設定されるものである。視覚効果を得るためには、周辺画素の領域は、ある程度の大きさの領域に設定することが好ましい。例えば、撮像装置１００において、処理対象とする画像の大きさがＸＧＡ（１０２４×７６８）である場合、周辺画素の領域を８０画素×８０画素以上の大きさの領域に設定するのが好ましい。また、着目画素（処理対象画素）の周囲の画像領域の明るさ情報を得るための低域空間フィルタは、アンシャープ信号の生成に通常用いられるＬＰＦであればよく、この低域空間フィルタとして、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）型の低域空間フィルタ等を利用することができる。
＜１．２：撮像装置の動作＞
以上のように構成された撮像装置の動作について、説明する。
【００４９】
以下、本実施形態における、撮像装置１００の動作を、制御部３４の処理を中心に説明する。
制御部３４が、ユーザから逆光補正の指示（割り込み）を受けると（制御部３４に、入力部７から逆光補正処理の実行を指示する制御信号（指示信号Ｕ）が制御部３４に入力されると）、
（１）制御部３４は、撮像装置１００の光学系に対しては、露光量を制御するための絞り調整信号や電気的なゲインの調整信号を出力し、
（２）それと略同時に、制御部３４は、信号処理部３１に対しては、前述の効果調整信号等を出力し、
撮像装置１００に必要な種々の制御／設定を行う。
【００５０】
具体的には、制御部３４は、撮像画像の暗部を明るくする局所的逆光補正処理を起動状態（実行可能状態）にするのと略同時に、撮像部１３の受光量を減少させるように撮像装置１００の絞り１２に前記絞り調整信号を出力し、撮像装置１００の絞りを絞る動作を開始させる。つまり、制御部３４は、逆光補正処理の開始を指示された場合、撮像画像の暗部がより暗くなる方向の制御である絞り１２を絞る動作を開始させるとともに、局所的逆光補正処理により撮像画像の暗部を明るくする処理を開始させる。
本実施形態における動画撮影用のビデオカメラ（撮像装置１００）の露光制御と局所的逆光補正の制御部の動作を、従来の手法と比較しながら説明する。具体的には、図５に示す撮影シーンを、図６（従来手法）、図７（本発明の第１の手法）、図８（本発明の第２の手法）、および図９（本発明の第３の手法）により処理する場合について説明する。
【００５１】
図５は、撮影シーンの一例の模式図である。
図５において、２０１は、逆光補正の対象とする撮影シーン全体を示している。撮影シーン２０１は、背景に明るい青空、雲、山があり、前景に主要被写体である人物の顔２０２がある。領域２０２〜３０４は、各々画像特徴量抽出部で検出された領域であって、領域２０２は主要被写体（顔）の領域、領域２０３は主要被写体エリアの領域、領域２０４は最明部（ハイライト部）（空と雲）の領域である。
以下、図５の撮影シーン２０１を処理する場合を例に、従来手法による制御と本発明による制御について、比較しながら説明する。
（１．２．１：従来手法による処理）
図６は、従来手法による処理を撮像装置１００において実行した場合の撮像装置１００の動作（動作タイミング）を示す図である。
【００５２】
具体的には、図６（ｏ）に、入力部７から制御部３４に入力される指示信号Ｕの信号波形を、図６（ｐ）に、制御部３４から信号処理部３１の内分処理部１０３に出力される効果調整信号Ｈの信号波形を、図６（ｑ）に、制御部３４から絞り１２に出力される絞り調整信号Ａｉの信号波形を、図６（ｓ）に従来手法による処理を行った後の画像領域ごとの出力値（明度値）を示すグラフを、示している。なお、図６（ｏ）〜（ｓ）において、横軸を時間とし、それぞれの時間軸は一致している。
図６に示すように、時刻ｔ０において、撮像装置の制御部は、ユーザの指示する逆光補正モードの状態変化（ＯＦＦ→ＯＮ）を検出すると（図６（ｏ）参照）、効果調整信号を「０．５」（逆光補正画像データ出力信号と補正前画像の中庸（平均値））にして出力する（図６（ｐ）参照）。
【００５３】
なお、図６に示す従来手法による処理では、絞りと連動しない制御を行っているので、絞り制御値（絞り調整信号Ａｉ）は一定値のままである（図６（ｑ）参照）。
図６（ｓ）は、従来手法による出力画像（絞り調整信号を画像処理部の動作と連動させない従来の出力画像）を示している。図６（ｓ）に示す「ａ」は、図４に示す撮影シーン２０１の領域２０４（最明部（ハイライト部）（空と雲））の出力明度値を示している。また、図６（ｓ）に示す「ｂ」は、撮影シーン２０１の領域２０２（主要被写体（顔））の出力明度値を示している。また、図６（ｓ）の点線は、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）で撮影できる最大明度（図１の信号Ａの信号レベルの飽和レベル）を示している（図６（ｓ）では、このレベルを「１．０」としている）。
図６のｂ（領域２０３のレベル（出力明度値））に示すとおり、撮像画像の顔領域については、局所的逆光補正処理を軽く（効果として「０．５」程度（局所的逆光補正処理の効果の程度は、効果調整信号の値と相関する。））作用させることにより、少し暗い顔を適正レベルの明るさにすることができている。しかし、局所的逆光補正処理のみでは、本来的に飽和レベルを超えている画像領域である空の領域（領域２０４）の明るさは、変化させることができない。このため、この従来手法により処理した画像は、人物の領域は明るくなったが空の領域は白飛びしたまま（階調が損なわれたまま）である。また、このような軽い（「０．５」程度の効果（効果調整信号を「０．５」程度にした場合の逆光補正処理の効果）を発生させる）逆光補正処理であれば、従来のトーンカーブ（階調変換特性曲線）による手法（非特許文献１  Ｆｉｇｕｒｅ２に示す階調変換特性曲線による階調変換による逆光補正処理）でも少しの不自然さを許容すれば、実現させることは可能である。
【００５４】
（１．２．２：第１の手法による処理）
図７は、本発明の第１の手法を用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作（特に、制御部３４の動作）を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図７（ｏ）は、入力部７から制御部３４に入力される指示信号Ｕの信号波形を示す。図７（ｐ）は、制御部３４から信号処理部３１の内分処理部１０３に出力される効果調整信号Ｈの信号波形を示す。図７（ｑ）は、制御部３４から絞り１２に出力される絞り調整信号Ａｉの信号波形を示す。図７（ｒ）は、測光部１０４から制御部３４に出力される測光値Ｐの信号波形を示す。図７（ｓ）は、本手法による処理を行った後の画像領域ごとの出力値（明度値）を示すグラフを示す。なお、図７（ｏ）〜（ｓ）において、横軸を時間とし、それぞれの時間軸は一致している。
【００５５】
第１の手法による処理では、図７のタイミングチャートに示すように、図６のタイミングチャートとは異なり、制御部３４は、画像処理と絞り制御とを連動させる点で（ユーザが指示したタイミングで、制御部３４は、局所的逆光補正処理と絞り１２を閉じる動作を開始させる点で）、異なっている。
なお、指示信号Ｕの変化検出、効果調整信号の変更、絞り調整信号の変更などの各タイミングには、クロック信号などの影響により僅かなタイムラグがあるが、詳細な説明は省略する。
まず、制御部３４は、時刻ｔ０で指示信号（図７（ｏ）に示す指示信号Ｕ）の変化（逆光補正モードＯＮ）を検出する。制御部３４は、指示信号Ｕの変化を検出した後、効果調整信号（図７（ｐ）に示す効果調整信号Ｈ）を最大値「１．０」にして信号処理部３１の内分処理部１０３に出力する。後述するように、制御部３４は、信号処理部３１に対して補正機能（局所的逆光補正機能）をＯＮにするのと略同時に、撮像装置１００の光学系に対しても絞り１２を絞る制御を行う。絞り１２を絞った場合、撮像画像において、逆光の人物の画像領域がさらに暗くなるので、効果調整信号を最大値にして、局所的逆光補正処理による効果を最大にすることで、逆光の人物の画像領域を明るくする。つまり、撮像装置１００では、絞り１２を絞ったことにより、撮像画像において、暗くなった画像領域（例えば、逆光の人物の画像領域）を、局所的逆光補正処理により明るくすることで、適切な明るさの画像を取得する。
【００５６】
また、制御部３４は、効果調整信号を最大値「１．０」にする時刻ｔ０と略同時刻において、撮像装置１００の光学系の絞り１２に対して絞り調整信号（図７（ｑ）に示す絞り調整信号Ａｉ）を出力する。
制御部３４は、絞り調整信号の値に対応する絞り値（絞り量）になるまで機械制御により絞り１２を絞ることで、撮像部１３の受光量を徐々に減少させる。これに伴い、測光部１０４の出力値（図７（ｓ）に示す測光値Ｐ）は、徐々に小さくなる。
図７（ｓ）は、撮像装置１００おいて、第１の手法による処理を行った場合の出力画像の画像領域ごとの明るさを示す図である。第１の手法による処理では、絞り１２を絞ることで、撮像部１３の撮像素子において、空の領域２０４に対応する部分の画像信号（撮像部１３から出力される画像信号）が飽和することなく、さらに、絞り１２を絞る動作と連動する効果調整信号による画像補正処理（局所的逆光補正処理）により、空の領域２０４の明度（レベル）ａは暗くなる（白飛びしないレベルの画像信号（飽和レベル以下の画像信号）となり）。その結果、第１の手法により処理した画像において、空の領域２０４の明るさ（明度）は適切なものとなる（図７（ｓ）に示すａ（画像領域２０４のレベル）参照）。
【００５７】
このように、第１の手法による処理では、絞り１２を絞る動作により、空の領域２０４に相当する画像データ（画像信号）は、白飛びせず適正な明度の画像データ（画像信号）に変換される。さらに、顔の領域２０３に相当する画像データ（画像信号）は、局所的逆光補正処理においてその効果を強くするように設定された局所的逆光補正処理を施されることで、こちらも適正な画像データ（画像信号）に変換される。これにより、撮像装置１００において、第１の手法による処理を行うことで、空の領域２０４も顔の領域２０３も適切な明度となる画像を取得することができる。
以上のように、第１の手法によれば、空の領域２０４が飛ばないように撮像装置１００の露光量を設定して、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）でのハイライト飽和を回避できる。また、補完的に極端に暗くなった（露光量を調節したことにより暗くなった）人物の領域２０３に対しては、視覚的に自然な処理である局所的逆光補正処理による強い逆光補正処理を行うことも可能である。したがって、所望の明るさまで人物（人物の領域の明るさ）を明るくすることができる。
【００５８】
（１．２．３：第２の手法による処理）
次に、図８を用いて、本発明の第２の手法を用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作（特に、制御部３４の動作）について説明する。
図８は、本発明の第２の手法を用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作（特に、制御部３４の動作）を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図８（ｏ）は、入力部７から制御部３４に入力される指示信号Ｕの信号波形を示す。図８（ｐ）は、制御部３４から信号処理部３１の内分処理部１０３に出力される効果調整信号Ｈの信号波形を示す。図８（ｑ）は、制御部３４から絞り１２に出力される絞り調整信号Ａｉの信号波形を示す。図８（ｒ）は、測光部１０４から制御部３４に出力される測光値Ｐの信号波形を示す。図８（ｓ）は、本手法による処理を行った後の画像領域ごとの出力値（明度値）を示すグラフを示す。なお、図８（ｏ）〜（ｓ）において、横軸を時間とし、それぞれの時間軸は一致している。
【００５９】
前述した第１の手法による処理では、図７（ｓ）に示すとおり、絞り１２が実際に受光量に反映されるまでの機械遅延（図７（ｒ）参照）（時刻ｔ０での絞り調整信号Ａｉの信号値の変化が測光値Ｐに完全に反映されるまでに、（ｔ１−ｔ０）の時間を要する。）により、空の領域の明るさ（明度）ａは、時刻ｔ０以降徐々に暗くなり白飛びが改善されてくるのに対し、顔の領域の明るさ（明度）ｂは、時刻ｔ０〜ｔ１までの間、一旦明るくなりすぎの状態になり、徐々に暗くなって適正な明るさに落ち着くという不自然な挙動を示す（課題１）。
また、撮像装置１００において、実際に第１の手法による制御を行ってみると、顔の領域の明るさｂの変化は不自然であるだけでなく、図７（ｓ）のグラフｂの最終値（図７（ｓ）の時刻ｔ１〜ｔ２の画像領域２０３の明度値ｂ）が時刻ｔ０以前の値より大きくなっている（顔が明るくなった）と感じにくく、逆光補正の効果を人間の知覚上では感じにくいことを、本発明者らは、新たに発見した（課題２）。
【００６０】
また、信号処理部３１での逆光補正処理が解除された時刻ｔ２〜ｔ３の間、顔の領域の明るさｂは、一旦、元の逆光画像より暗くなってから元の明るさに復帰するという不自然な変化をする（課題３）。
本発明の第２の手法は、上記課題１〜３を解決するための手法である。
第２の手法において、図８に示すように、制御部３４は、顔の領域の明るさｂを、適正な明るさを出力し続けるように、局所的逆光補正処理の効果調整信号Ｈを、時刻ｔ０で瞬間的に所定量まで高めた後、時刻ｔ０〜ｔ１までの間に、徐々に最大値に到達するように制御する（図８（ｐ）参照）。
図８（ｐ）に示す変化時間は、絞り１２が実際に機械的に絞られていく変化時間（図８（ｒ）参照）に概略一致するものである。
【００６１】
かつ、図８（ｐ）に示すとおり、効果調整信号の値は、図８（ｒ）に示す測光された値（測光値Ｐ）と相反する（打ち消す）値とする。
つまり、制御部３４は、図８（ｑ）に示す絞り調整信号Ａｉを絞り１２に出力するとともに、図８（ｐ）に示す効果調整信号Ｈを信号処理部３１の内分処理部１０３に出力する。
図８（ｓ）は、第２の手法による出力画像の領域ごとの明るさ（明度）を示す図である。
顔の領域の明るさｂは、ユーザの逆光補正機能をＯＮにした後、絞り１２の絞り量（実際の撮像部１３での受光量の変化（機械遅延のある受光量の変化））にかかわらず、適正な明るさを出力し続けることができる（図８（ｓ）のｂ参照）。したがって、第２の手法により、前述の課題１を解決することができる。
【００６２】
なお、このように逆光の画像に対して絞りを絞ってさらに暗くした画像の顔（の領域）を明るくするような、極端な逆光補正処理は、従来のトーンカーブ（階調変換特性曲線）による処理のみでは適切に行うことができない。そのような極端な逆光補正処理は、本発明のような光量調節機能と連動した局所的な階調補正処理による逆光補正処理（局所的逆光補正処理）により、初めて実現することができる（実用化することができる）。
（１．２．４：第３の手法による処理）
次に、図９を用いて、本発明の第３の手法を用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作（特に、制御部３４の動作）について説明する。
図９は、本発明の第３の手法を用いた場合の本実施形態における撮像装置１００の動作（特に、制御部３４の動作）を説明するためのタイミングチャートである。具体的には、図９（ｏ）は、入力部７から制御部３４に入力される指示信号Ｕの信号波形を示す。図９（ｐ）は、制御部３４から信号処理部３１の内分処理部１０３に出力される効果調整信号Ｈの信号波形を示す。図９（ｑ）は、制御部３４から絞り１２に出力される絞り調整信号Ａｉの信号波形を示す。図９（ｒ）は、測光部１０４から制御部３４に出力される測光値Ｐの信号波形を示す。図９（ｓ）は本手法による処理を行った後の画像領域ごとの出力値（明度値）を示すグラフを示す。なお、図９（ｏ）〜（ｓ）において、横軸を時間とし、それぞれの時間軸は一致している。
【００６３】
撮像装置１００において、前述した第２の手法により処理（図８参照）を用いることで、撮像装置１００の光学系の絞り１２を制御する際の機械的な影響（機械遅延）を除去することができ、処理画像において、適正な明るさを出力することができる。しかし、前述したとおり、人間は、撮像装置１００において、逆光補正機能をＯＮにした後、処理画像において、徐々に明るさが変化しない場合、違和感を抱くことがある（課題２）。
そこで、第３の手法による処理（図９参照）では、効果調整信号Ｈの値を連続的に変化させる（図９（ｐ）の時刻ｔ０〜ｔ１に示す）。
なお、詳細は省略するが、逆光補正部をゲイン型（入力信号へのゲインを出力する構成）で構成するよう構成した場合や、リニア・ガンマの違いを反映した場合など、図８・９（ｐ）の効果調整信号Ｈの遷移部が非線形になる場合もある。
【００６４】
このように、効果調整信号の値を図９（ｐ）に示すように変化させることで、時刻ｔ０以降、処理画像において、顔の部分の画像領域の明るさが徐々に明るくなり、最終的に（図９では、時刻ｔ１に）逆光補正における適正な明るさに落ち着くことになる。最終的な局所的逆光補正処理の補正強度（効果調整信号Ｈによる効果の程度）は、図６〜８と同じとなる。
また、図９に示すように、第３の手法による処理では、時刻ｔ０以降において（実際に処理画像上の画像領域の明るさが変化するのは、時刻ｔ０〜ｔ１）、空の領域２０４の明るさａが暗くなるのと、顔の領域２０３の明るさｂが明るくなるのが連動して変化するので、撮像装置１００による処理画像において、効果（所定の画像領域の明るさの変化）が極めて自然に見えるだけでなく、処理の効果そのものが、ユーザにわかりやすいもの（認識されやすいもの）になる。
【００６５】
また、図９に示すように、逆光補正処理の指示を解除した時刻ｔ２以降（制御部３４が、逆光補正処理の解除を指示する指示信号Ｕを受けた後、絞り調整信号Ａｉを変化させる時刻ｔ２以降）も、顔の領域２０３の明るさは、徐々に暗くなり元の明るさに自然に復帰する。したがって、撮像装置１００では、ユーザによる逆光補正処理のＯＮ／ＯＦＦ指示のいずれの操作に対しても自然で滑らかな挙動を示す。このため、動画撮影中に、ユーザは、何の制限もなく自由に逆光補正処理の効果をＯＮ／ＯＦＦすることができるので、撮像装置１００において極めて使いやすい機能（逆光補正処理機能およびその効果のＯＮ／ＯＦＦ切替機能）を実現することができる。
このように、まず、本発明の第１の手法（図７参照）によれば、撮像装置１００では、ユーザＩ／Ｆを用いた指示を契機とし、撮像画像の暗部を明るくする局所的逆光補正処理をオン状態にするのと略同時に、撮像部１３の受光量を減少させる（絞り１２の制御動作（絞り１２を絞る制御動作）をＯＮにする）よう光学系の制御を行う。
【００６６】
第１の手法を用いた場合、撮像装置１００では、空の領域（ハイライト画像領域）が飛ばないように露光量を設定して撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）でのハイライト飽和を回避できる。また、補完的に極端に暗くなった人物の領域（画像領域）に対して、視覚的に自然な処理である局所的逆光補正処理により強い逆光補正処理を施すことが可能であるので、所望の明るさまで人物を明るくすることができる。
また、本発明の第２の手法（図８参照）によれば、制御部３４は、撮像装置１００の光学系の露光量の変化速度に応じて、連続的に、局所的逆光補正処理での補正量（局所的逆光補正の効果の強度）を変化させる。
第２の手法を用いた場合、撮像装置１００では、絞り１２の絞り制御動作を行う際の機械遅延のために時間的に多段階を経て減少する光量に対応させて（機械遅延により緩やかに光量が変化することを考慮して）、局所的逆光補正処理の効果の強度を効果調整信号により変化させる。つまり、この撮像装置１００では、実際に光量が変化する時間に対応する時間において、光量の変化による（絞り１２を絞ったことによる）撮像画像の明るさの変化を補完（相殺）するように局所的逆光補正処理の効果（暗部の持ち上げ量）を変動させる。このため、この撮像装置１００により取得された画像（処理画像）は、いずれの画像領域においても（ハイライト画像領域であっても、逆光の人物の画像領域であっても）、適正な値（適正な明るさ）を有する画像となる。
【００６７】
また、本発明の第３の手法（図９参照）を用いた場合、撮像装置１００では、さらに、処理画像において、例えば空の領域（ハイライト画像領域）は、ゆっくりと暗くなって白飛びすることはなくなり、同時に、人物の領域（画像領域）はゆっくりと明るくなってゆくので、極めて自然に効果（局所的逆光補正処理の効果）を発揮させることができる。
≪第１変形例≫
次に、本実施形態の第１変形例について説明する。
図１０は、本変形例に係る信号処理部３１Ａを示している。
本変形例の信号処理部３１Ａにおいて、第１実施形態の信号処理部３１（図２参照）と異なる点は、画像特徴量抽出部２１０をさらに設けた点、および、測光部１０４が画像の領域を分割し、分割領域ごとの測光値を出力する点である。それ以外については、上記第１実施形態の信号処理部３１と同様である。また、第１変形例に係る撮像装置は、第１実施形態に係る撮像装置１００において、信号処理部３１を信号処理部３１Ａに置換したものである。それ以外については、第１変形例に係る撮像装置は、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００６８】
図１１（ａ）は、測光部１０４が画像を所定の大きさの画像領域に分割して、受光量を抽出する場合のイメージ図である。
画像特徴量抽出部２１０（図１０中、破線で囲んだ部分に相当。）は、第１信号処理部１０２Ａ（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）から出力された画像データ（この画像データは、記憶部（メモリ）３２に保持された画像データであってもよい。）を入力し、入力された画像データから特徴量を抽出し、特徴量信号Ｆを制御部３４へ出力する。画像特徴量抽出部２１０は、ピーク検出部１０５、顔検出部１０６、および、空検出部１０７の少なくとも１つを含む。
ピーク検出部１０５は、画像データを入力し、画像（画像データにより形成される画像）中の最も明るい（例えば、輝度値、Ｇ値（Ｇ（緑）成分の値）等が大きい）画素の位置（当該画素が含まれる画像領域の位置）および／または当該画素（または当該画素を含む画像領域）の明るさ（画像領域の場合は、例えば、当該画像領域を構成する画素の画素値の平均値、重付平均値等）を画像特徴量として出力することができる。
【００６９】
顔検出部１０６は、画像データを入力し、既知の顔検出アルゴリズムにより、画像上の顔の有無、その位置、大きさ、および、顔領域（画像上において顔の部分を構成する画像領域）の明るさなどを抽出して、制御部３４へ出力する。図１１（ｂ）の下側破線丸部が、検出される顔を示す領域の一例である。
空検出部１０７は、画像データを入力し、入力された画像データにより形成される画像上において、所定の青成分の色情報を有する画素を抽出し、空を示す領域（画像領域）の位置、大きさ、明るさ等の情報を制御部３４へ出力する。例えば、図１１（ｂ）の上側破線丸部が、検出される空を示す領域の一例である。
第１変形例によれば、以下の変形が可能である。
１）制御部３４は、画像特徴量抽出部２１０の出力（特徴量信号Ｆ）に基づいて、絞り１２を絞る際、空の領域が飛ばないように露光量を制御する際に、測光部１０４において受光量を取得するための分割画像領域の重み付け（空間的な重み分布）を変えてもよい。例えば、通常、空は画面上方（撮像画像の上方）に映っている（存在する）ことが多いので、制御部３４は、画面（撮像画像）上方の画像領域に対して重みをより大きくすることで、受光量（測光値Ｐ）を取得するようにしてもよい。
【００７０】
２）制御部３４は、画像特徴量抽出部２１０の出力（特徴量信号Ｆ）に基づいて、空を検出して絞り制御を変えてもよい。例えば、制御部３４は、画面上方（撮像画像の上方部分の画像領域）に、大きな面積の白色および／または青色が存在する場合は空が存在すると判断し、この場合、空を飛ばさない、および／または、空の領域の階調をより良く維持するために、絞り１２を通常よりさらに絞る（絞り１２の絞り量を通常より多くする）、などの制御を行うようにしてもよい。なお、この際、制御部３４は、画像の白色および青色の面積比（画像領域の面積比）などにより、空が晴れであるか曇りであるかを判定し、晴れであれば絞り１２をさらに絞り、曇りであればそれほど絞らないようにしてもよい。
３）制御部３４は、画像特徴量抽出部２１０の出力（特徴量信号Ｆ）に基づいて、撮像画像上において、顔を検出して局所的逆光補正処理の強度を制御してもよい。制御部３４は、例えば、顔が極端に暗い場合は補正強度を強く、逆に顔がやや暗い程度の場合は補正強度を弱めにするように制御してもよい。さらに、制御部３４は、顔の面積（顔の部分の画像領域の面積）が大きい場合、撮影者が撮りたい被写体が当該顔である可能性が高いので、局所的逆光補正処理の補正強度を強くして、逆に、顔の面積が小さい場合、人物撮影が目的でない可能性があるので、局所的逆光補正処理の補正強度を弱くする、などの制御を行うようにしてもよい。
４）制御部３４は、入力された画像（画像データにより形成される画像）の特徴量信号Ｆに応じて、自動的に（ユーザからの指示とは無関係に）局所的逆光補正処理をＯＮにするようにしてもよい。例えば、前記したような、撮像画像の画面上方に空があり、撮像画像の画面下方には顔があり、その結果、撮像装置１００の露光状態が、図６で示したような中途半端な露光状態になっているのであれば、制御部３４は、自動的に（ユーザからの指示とは無関係に）局所的逆光補正処理をＯＮにすることで、図７〜９で示したような空も顔も好適な画像が得られるように制御するようにしてもよい。また、使用者（ユーザ）に無断で（ユーザの意図に反して）局所的逆光補正処理がＯＮになるのが問題となる場合（例えば、使用者（ユーザ）の意図として、顔をシルエットとして撮影している場合）も想定されるので、使用者（ユーザ）に、撮像装置１００において、局所的逆光補正ボタンをＯＮにすると、より好適な画像が得られることを促す、メッセージを出力するようにしてもよい。使用者（ユーザ）は、そのメッセージを無視してもよいし、そのメッセージ通りに、局所的逆光補正ボタンをＯＮにしてもよい。
【００７１】
さらに、撮像装置１００において、局所的逆光補正処理がＯＮの場合と、ＯＦＦの場合との画像の違いを撮影前に使用者（ユーザ）にプレビューさせ、ユーザの好みによってどちらのモードで撮影するか、判断させてもよい。例えば、撮像装置１００において、ファインダー、あるいはプレビュー用の液晶画面を分割し、撮影モードの異なる画像を並べ、使用者（ユーザ）は、ボタン操作、あるいは液晶画面をタッチすることで、好みの撮影モードを選択してもよい。ユーザの前記選択と同時に、撮像装置１００において、撮影が開始されるものとしてもよい。また、上記のように、撮像装置１００において、単なるＯＮ／ＯＦＦの選択のみならず、局所的逆光補正処理の強度に応じて数種類の撮影モードを用意し、液晶画面にそれら撮影モードによって得られる画像をサムネイル表示させ、それを使用者に選択させてもよい。
【００７２】
さらに、現在の局所的逆光補正処理の設定値（強度値など）がわかるもの、例えばメーターなどを、撮像装置１００のファインダーあるいはプレビュー用の液晶画面に表示してもよい。さらに、撮像装置１００において、プレビュー用の液晶画面をタッチパネル操作が可能なものとし、前記の操作をユーザが指で直接触ることで選択、あるいは、調整してもよい。
≪フローチャートによる説明≫
本実施形態における動画撮影用のビデオカメラ（撮像装置１００）の露光制御と局所的逆光補正の制御の動作を、図１０の撮像装置１００の信号処理部３１Ａおよび制御部３４の機能ブロック図および図１２のフローチャートを用いて説明する。
図１２に示す３００は、撮像装置１００の動作を示すメインフローチャートである。
【００７３】
ステップ３０１では、入力部７により撮影者（ユーザ）が逆光補正をＯＮにするのを待つ。
ステップ３０２では、空検出部１０７により検出された画像上の空の領域の明るさを基に、所定の絞り量（絞り１２の絞り量）を決定する。
ステップ３０３では、ステップ３０２で決定した所定の絞り量と、顔検出部１０６により検出された画像上の顔の領域の明るさを基に、逆光補正量Ｈｌｅｖｅｌを決定する。
ステップ３０４では、逆光補正パラメータＨを初期化する（Ｈに初期値「０」を代入する）。
ステップ３０５では、逆光補正開始処理を行う。図１２に示すように、ステップ３０５は、サブルーチンであり、ステップ３０５により逆光補正処理を開始させる。
【００７４】
ステップ３０６では、入力部３７により撮影者（ユーザ）が逆光補正をＯＦＦにするのを待つ。
ステップ３０７では、逆光補正終了処理を行う。図１２に示すように、ステップ３０５は、サブルーチンであり、ステップ３０５により逆光補正処理を終了させる。
次に、逆光補正開始処理（サブルーチン）３０５について説明する。
ステップ３１１では、絞り１２を所定量の絞り量になるまで絞る。
ステップ３１２では、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）を少し増加させる。
ステップ３１３では、Ｈを内分処理部１０３に出力する。
ステップ３１４では、逆光補正の強度を変化させるタイミングを得るために所定の時間だけ遅延させる。なお、ステップ３１４で遅延させる時間は、絞り１２の絞り量が所定の絞り量になるように制御するときの機械遅延により生じる時間（遅延時間）に対応させた時間である。
【００７５】
ステップ３１５では、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）と逆光補正量ＨＬｅｖｅｌとの大小関係を比較し、Ｈ＜ＨＬｅｂｅｌの場合、ステップ３１２に戻り、ステップ３１２からステップ３１４までの処理を繰り返す。Ｈ≧ＨＬｅｖｅｌの場合、逆光補正開始処理サブルーチンを終了させ、メインフローチャートに戻る。なお、ＨＬｅｖｅｌは通常、「１」である。
次に、逆光補正終了処理（サブルーチン）３０７について説明する。
ステップ３２１では、絞り１２の絞り量を元の絞り量（逆光補正処理を開始する前の絞り量）に戻す。
ステップ３２２では、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）を少し減少させる。
【００７６】
ステップ３２３では、逆光補正パラメータＨを内分処理部１０３に出力する。
ステップ３２４では、逆光補正の強度を変化させるタイミングを得るために所定の時間だけ遅延させる。ステップ３２４で遅延させる時間は、絞り１２の絞り量が所定の絞り量になるように制御するときの機械遅延により生じる時間（遅延時間）に対応させた時間である。
ステップ３２５では、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）が「０」に達したか否かを判断する。つまり、ステップ３２５では、Ｈ＞０の場合、ステップ３２２に戻り、ステップ３２２からステップ３２４の処理を繰り返す。一方、Ｈ≦０の場合は、逆光補正終了処理を終了させ、メインフローチャートに戻る。
なお、絞りを所定量絞るステップ３１１は、絞り１２を制御する図示しないコントローラに、絞り１２の絞り量が所定の絞り量になるまで絞り１２を絞る指示をするステップである。図示しないコントローラは、絞り１２を、所定の絞り量になるまでゆっくりと絞ってゆく動作をする。これは、動画カメラ（撮像装置１００で動画撮影をする場合）において、シーンの中の瞬間的な明るさ変化に絞りが素早く追従しすぎると見づらくなるので（撮像画像が不自然に見えるので）、通常、絞り（絞り１２の絞り量）はなだらかに変化させる必要があるからである。
【００７７】
ステップ３１２から３１５によるループ処理は、上記ゆっくり変化する絞りの変化（絞り１２の絞り量の変化）とおおよそ同じタイミングで逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）を変化させる働きをしている。逆光補正を終了する際の、ステップ３２２から３２５によるループ処理も同様である。
ここで時間的に変化する逆光補正パラメータＨは、図２の内分処理部１０３に与えられ、内分処理部１０３により、局所的逆光補正部１０１から出力される信号（画像データ）と逆光補正を行わない信号（画像データ）を内分した画像データが取得される。したがって、逆光補正の効果の度合いは、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）に応じて連続的に変化する。
なお、上述した各実施形態では、撮像装置１００において、逆光補正処理の補正度合い（補正強度）を内分により変化させているが、局所的逆光補正部１０１そのものが図４の特性（階調変換特性）を変化させ連続的に効果（局所的逆光補正処理の効果）を調整する機能を持っていてもよい。また、内分以外の公知の手段により効果の程度を調整するようにしてもよい。
【００７８】
なお、本実施形態では、撮像装置１００において、逆光補正パラメータＨ（効果調整信号の値に相当。）を差分の加減算により直線的に変化させているが、図９に示すように曲線的に（理想値になるまで画像処理（局所的逆光補正処理）の効果を弱めるように段過程的に）変化させてもよい。
なお、上記説明（図１２に示すフローチャートによる説明）では、空検出部１０７により空の明るさを検出するステップ３０２により所定の絞り量を決定している場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、前述のようにピーク検出部１０５により所定の絞り量を決定してもよい。また、測光部１０４の測光値を割り増しして、所定の絞り量を決定してもよい。また、撮像画像の画面上部の重みを強めた測光部１０４の測光値により所定の絞り量を決定するようにしてもよい。
【００７９】
なお、上記説明では逆光補正量ＨＬｅｖｅｌは、所定の絞り量と顔検出部１０６により決定している場合について説明したが、これに限定されることはない。例えば、顔検出は簡易なものでもよく、撮像画像の画面中央の重みを強めた測光部１０４により所定の絞り量を決定するようにしてもよい。
また、ステップ３０２は、逆光補正ＯＮの指示を待つステップ３０１の後に配置されているが、ステップ３０２をステップ３０１の前に配置する処理を撮像装置１００に実行させるようにしてもよい。
≪第２変形例≫
次に、本実施形態の第２変形例に係る撮像装置について、説明する。
図１３に、本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｂおよび制御部３４の機能ブロック図を示す。
【００８０】
本変形例の撮像装置は、第１実施形態に係る撮像装置１００において、信号処理部３１（または信号処理部３１Ａ）を信号処理部３１Ｂに置換したものである。それ以外については、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図１３に示すように、信号処理部３１Ｂは、信号処理部３１の局所的逆光補正部１０１および内分処理部１０３を、視覚処理部４００Ｂに置換したものである。なお、画像特徴量抽出部２１０は、第１変形例の撮像装置の画像特徴量抽出部２１０と同様である。画像特徴量抽出部２１０は、については、省略することも可能である。
本変形例の撮像装置において、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｂの視覚処理部４００Ｂは、周囲明度検出部４０１と、内分処理部４０２と、２次元ＬＵＴ４０３と、を備える。
【００８１】
周囲明度検出部４０１は、第１実施形態の周囲明度検出部１１１と同様の機能を有するもので、第１信号処理部１０２Ａから（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）出力された画像データ（これを「画像データＹｉｎ」という。）を入力とし、入力された画像データから周囲明度を検出し、検出した周囲明度に関する情報を内分処理部４０２に出力する。具体的には、周囲明度検出部４０１は、入力された画像データにより形成する画像において、処理対象画素（着目画素）の周囲の画素により形成される周辺画素領域の明るさの代表値（例えば、周辺画素領域に含まれる画素の画素値の平均値や重付平均値）（これを、「画像データＹａｖｅ」という。）を取得し、取得した値Ｙａｖｅを内分処理部４０２に出力する。
内分処理部４０２は、周囲明度検出部４０１から出力された画像データＹａｖｅと、所定の定数Ｄ１（詳細については後述。）と、制御部３４から出力される効果調整信号（効果調整信号の値をＨとする。）を入力とし、効果調整信号の値Ｈを内分比として、定数Ｄ１および画像データＹａｖｅを内分する。つまり、内分処理部４０２の出力をＹａｖｅ’とすると、内分処理部４０２は、
Ｙａｖｅ’＝Ｙａｖｅ＋Ｈ・（Ｄ１−Ｙａｖｅ）
により求めた画像データＹａｖｅ’を２次元ＬＵＴ４０３に出力する。
【００８２】
２次元ＬＵＴ４０３は、２次元ＬＵＴであり、第１実施形態の動的階調補正部１１２と同様の階調変換特性曲線のデータを２次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）として保持している。２次元ＬＵＴ４０３は、第１信号処理部１０２Ａから（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）出力された画像データＹｉｎおよび内分処理部４０２から出力された画像データＹａｖｅ’を入力とする。２次元ＬＵＴ４０３は、画像データＹａｖｅ（処理対象画素の周辺画素領域の明るさ情報）に基づいて、画像データＹｉｎ（処理対象画素）に適用する階調変換特性曲線を決定し、決定した階調変換特性曲線により、画像データＹｉｎ（処理対象画素）に対して階調変換を行う。そして、２次元ＬＵＴ４０３により階調変換された画像データは、第２信号処理部１０２Ｂに出力される。
【００８３】
ここで、２次元ＬＵＴ４０３に保持される階調変換特性曲線のデータのうち、ニー（Ｋｎｅｅ）特性に最も近い階調変換特性曲線が選択されるときの２次元ＬＵＴの一方の入力値（Ｙａｖｅ’に相当する入力値）をＤ１とする。そして、内分処理部４０２で入力される定数をこの定数Ｄ１に設定する。
これにより、効果調整信号の値Ｈが「０」である場合、２次元ＬＵＴ４０３の入力Ｙａｖｅ’は、Ｙａｖｅ’＝Ｄ１となり、２次元ＬＵＴ４０３での階調変換特性は、ニー特性（単一カーブ（単一の階調変換特性曲線）によるニー特性）に近いものとなる。
つまり、本変形例の撮像装置において、視覚処理部４００Ｂを上記のように構成することで、効果調整信号の値Ｈが「０」の場合は、ニー特性による階調変換を実現することができる。また、効果調整信号の値Ｈが「１」の場合は、視覚処理特性（例えば、局所的逆光補正処理特性）を実現することができる。さらに、効果調整信号の値Ｈを０〜１の範囲内で変化させることで、視覚処理（例えば、局所的逆光補正処理）の強度を調整することができる。
【００８４】
また、本変形例においても、上記で説明したのと同様に（図７〜図９参照）効果調整信号の値Ｈの値を変化させることで、撮像装置の絞り制御と連動させた視覚処理（例えば、局所的逆光補正処理）を実現させることができる。
なお、本変形例の撮像装置では、効果調整信号の値Ｈが「０」の場合、視覚処理部４００Ｂによりニー特性による階調変換処理を実行することができるので、信号処理部３１Ｂに入力される画像データ（画像データ信号）のＤレンジが大きい場合にも対応することができる。さらに、視覚処理部４００Ｂにより、Ｄレンジ圧縮処理（ニー特性による処理）が可能なので、第１信号処理部１０２Ａでのニー処理を実現する機能部を省略した構成としてもよい。
≪第３変形例≫
次に、本実施形態の第３変形例に係る撮像装置について、説明する。
【００８５】
図１４に、本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｃおよび制御部３４の機能ブロック図を示す。
本変形例の撮像装置は、第１実施形態に係る撮像装置１００において、信号処理部３１（または信号処理部３１Ａ）を信号処理部３１Ｃに置換したものである。それ以外については、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図１４に示すように、信号処理部３１Ｃは、信号処理部３１の局所的逆光補正部１０１および内分処理部１０３を、視覚処理部４００Ｃに置換したものである。なお、画像特徴量抽出部２１０は、第１変形例の撮像装置の画像特徴量抽出部２１０と同様である。画像特徴量抽出部２１０は、については、省略することも可能である。
本変形例の撮像装置において、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００８６】
本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｃの視覚処理部４００Ｃは、第１視覚処理部４０４と、第２視覚処理部４０５と、内分処理部４０６と、を備える。
なお、第１視覚処理部４０４の周辺明度検出部４４１と、第２視覚処理部４０５の周辺明度検出部４５１は共通化して回路規模を削減するのが好ましいが、説明を省略する。
内分処理部４０６は、第１視覚処理部４０４から出力される画像データＹｉｎ１と、第２視覚処理部４０５から出力される画像データＹｉｎ２と、制御部３４から出力される効果調整信号とを入力とする。内分処理部４０６は、画像データＹｉｎ１およびＹｉｎ２に対して、効果調整信号の値Ｈを内分比として内分処理を行う。つまり、内分処理部４０６は、その出力をＹｏｕｔとすると、
Ｙｏｕｔ＝Ｙｉｎ１＋Ｈ・（Ｙｉｎ２−Ｙｉｎ１）
により画像データＹｏｕｔを求め、画像データＹｏｕｔを第２信号処理部１０２Ｂに出力する。
【００８７】
図１５に、第１視覚処理部４０４および第２視覚処理部の概略構成図を示す。
図１５に示すように、第１視覚処理部４０４および第２視覚処理部の構成は同一であり、その構成は、第１実施形態の局所的逆光補正部の構成と同様である。２次元ＬＵＴ４４２および４５２は、動的階調補正部１１２に相当する。
２次元ＬＵＴ４４２および２次元ＬＵＴ４５２は、画像データが形成する画像において、処理対象画素の周辺画素領域の明るさに基づいて決定される階調変換特性により、入力画像データ（処理対象画素の値に相当。）に対して、階調変換処理を行う。
本変形例では、２次元ＬＵＴ４４２および２次元ＬＵＴ４４２および２次元４５２の階調変換特性を所定の特性に設定することで、処理画像における視覚処理効果を変化させることを特徴としている。
【００８８】
具体例について、図１６を用いて、説明する。
（設定例１）
まず、図１６に示すように、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性を「ニー特性」および「局所コントラスト特性」（局所コントラストを保持（または強調）する階調変換特性）を実現するものに設定し、かつ、第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２の階調変換特性を「ニー特性」、「局所コントラスト特性」（局所コントラストを保持・強調する階調変換特性）および「逆光補正特性」を実現するものに設定した場合について、説明する。
この場合、効果調整信号の値Ｈが「０」のときは、第１視覚処理部４０４から出力される画像データＹｉｎ１が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性および局所コントラスト特性を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）され、かつ、視覚処理による局所コントラストを保持（または強調）された画像データとなる。
【００８９】
そして、効果調整信号の値Ｈが「１」のときは、第２視覚処理部４０５から出力される画像データＹｉｎ２が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性、局所コントラスト特性および逆光補正処理を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）され、かつ、視覚処理による局所コントラストを保持（または強調）され、さらに、逆光補正処理がなされた画像データとなる。
そして、効果調整信号の値Ｈが、０＜Ｈ＜１である場合、出力画像データＹｏｕｔは、上記両者の中間の特性により階調変換された画像データとなる。
つまり、本変形例によれば、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性と第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２との差の特性（設定例１では「逆光補正特性」）のみの効果の程度（強度）を、効果調整信号により調整することができる。
【００９０】
そして、本変形例においても、上記実施形態で説明したのと同様に（図７〜図９参照）効果調整信号の値Ｈの値を変化させることで、撮像装置の絞り制御と連動させて視覚処理（第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２および第２視覚処理部の２次元ＬＵＴ４５２の差の特性（設定例１では、「逆光補正特性」）による視覚処理）の程度（強度）を調整することができる。
（設定例２）
次に、設定例２について説明する。
図１６に示すように、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性を「ニー特性」を実現するものに設定し、かつ、第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２の階調変換特性を「ニー特性」、「局所コントラスト特性」（局所コントラストを保持・強調する階調変換特性）を実現するものに設定した場合について、説明する。
【００９１】
この場合、効果調整信号の値Ｈが「０」のときは、第１視覚処理部４０４から出力される画像データＹｉｎ１が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）された画像データとなる。
そして、効果調整信号の値Ｈが「１」のときは、第２視覚処理部４０５から出力される画像データＹｉｎ２が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性および局所コントラスト特性を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）され、かつ、視覚処理による局所コントラストを保持（または強調）された画像データとなる。
【００９２】
そして、効果調整信号の値Ｈが、０＜Ｈ＜１である場合、出力画像データＹｏｕｔは、上記両者の中間の特性により階調変換された画像データとなる。
つまり、本変形例によれば、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性と第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２との差の特性（設定例２では「局所コントラスト特性」）のみの効果の程度（強度）を、効果調整信号により調整することができる。
そして、本変形例においても、上記実施形態で説明したのと同様に（図７〜図９参照）効果調整信号の値Ｈの値を変化させることで、撮像装置の絞り制御と連動させて視覚処理（第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２および第２視覚処理部の２次元ＬＵＴ４５２の差の特性（設定例２では、「局所コントラスト特性」）による視覚処理）の程度（強度）を調整することができる。
【００９３】
（設定例３）
次に、設定例３について説明する。
図１６に示すように、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性を「ニー特性」および「局所コントラスト特性」を実現するものに設定し、かつ、第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２の階調変換特性を「ニー特性」および「逆光補正特性」を実現するものに設定した場合について、説明する。
この場合、効果調整信号の値Ｈが「０」のときは、第１視覚処理部４０４から出力される画像データＹｉｎ１が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性および局所コントラスト特性を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）され、かつ、局所コントラストが維持（または強調）された画像データとなる。
【００９４】
そして、効果調整信号の値Ｈが「１」のときは、第２視覚処理部４０５から出力される画像データＹｉｎ２が内分処理部４０６の出力画像データＹｏｕｔとなる。この場合の出力画像データＹｏｕｔは、ニー特性および逆光補正特性を実現する２次元ＬＵＴデータにより階調変換されたものであるので、視覚処理によるＤレンジ圧縮（ダイナミックレンジ圧縮）され、かつ、視覚処理による逆光補正された画像データとなる。
そして、効果調整信号の値Ｈが、０＜Ｈ＜１である場合、出力画像データＹｏｕｔは、上記両者の中間の特性により階調変換された画像データとなる。
つまり、本変形例によれば、第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２の階調変換特性と第２視覚処理部４０５の２次元ＬＵＴ４５２との差の特性（設定例３では「局所コントラスト特性」および「逆光補正特性」）の効果の程度（強度）を、効果調整信号により調整することができる。
【００９５】
撮像装置において、人物を撮影する場合、一般に、逆光補正処理の強度（処理効果の程度）を高くすることが好ましい。一方、撮像装置において、風景を撮影する場合、逆光補正を行う必要性は低く、局所コントラストを保持（または強調）する処理を行うのが好ましい。
したがって、本変形性の撮像装置では、設定３のように２次元ＬＵＴの特性を設定し、例えば、制御部３４が、特徴量信号Ｆから、撮像画像の状況を判断し、効果調整信号により、視覚処理の種類およびその効果の程度を変更することができる。具体的には、制御部３４が、撮像装置により撮影されているシーンが人物である可能性が高いと判断した場合は、効果調整信号の値Ｈを大きくすることで、逆光補正特性による視覚処理効果を高める。逆に、撮像装置により撮影されているシーンが風景である可能性が高いと判断した場合、効果調整信号の値Ｈを小さくする。これにより、局所コントラスト特性による視覚処理効果を高めることができる。
【００９６】
≪第４変形例≫
次に、本実施形態の第４変形例に係る撮像装置について、説明する。
図１７に、本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｄおよび制御部３４の機能ブロック図を示す。
本変形例の撮像装置は、第１実施形態に係る撮像装置１００において、信号処理部３１（または信号処理部３１Ａ）を信号処理部３１Ｄに置換したものである。それ以外については、第１実施形態に係る撮像装置１００と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図１７に示すように、信号処理部３１Ｄは、信号処理部３１の局所的逆光補正部１０１および内分処理部１０３を、視覚処理部４００Ｄに置換したものである。なお、画像特徴量抽出部２１０は、第１変形例の撮像装置の画像特徴量抽出部２１０と同様である。画像特徴量抽出部２１０は、については、省略することも可能である。
【００９７】
本変形例の撮像装置において、上記実施形態と同様の部分については、同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
本変形例の撮像装置の信号処理部３１Ｄの視覚処理部４００Ｄは、周囲明度検出部４０１と、内分処理部４０２と、２次元ＬＵＴ４０７と、を備える。
周囲明度検出部４０１および内分処理部４０２については、第２変形例の視覚処理部４００Ｂと同様である。ただし、内分処理部４０２の入力の一方が、定数ではなく、画像データＹｉｎである点が異なる。
本変形例の内分処理部４０２は、周囲明度検出部４０１から出力される画像データＹａｖｅと、第１信号処理部１０２Ａから出力される画像データＹｉｎと、制御部３４から出力される効果調整信号と、を入力とする。内分処理部４０２は、効果調整信号の値Ｈを内分比として、画像データＹｉｎおよびＹａｖｅを内分処理する。つまり、内分処理部は、その出力画像データをＹａｖｅ’とすると、
Ｙａｖｅ’＝Ｙａｖｅ＋Ｈ・（Ｙｉｎ−Ｙａｖｅ）
により求められた画像データＹａｖｅ’を２次元ＬＵＴ４０７に出力する。
【００９８】
２次元ＬＵＴ４０７は、２次元ＬＵＴであり、第１実施形態の動的階調補正部１１２と同様の階調変換特性曲線のデータを２次元ＬＵＴ（ルックアップテーブル）として保持している。２次元ＬＵＴ４０７は、第１信号処理部１０２Ａから（第１信号処理部１０２Ａが省略された構成の場合は、アナログ信号処理部２）出力された画像データＹｉｎおよび内分処理部４０２から出力された画像データＹａｖｅ’を入力とする。２次元ＬＵＴ４０７は、画像データＹａｖｅ（処理対象画素の周辺画素領域の明るさ情報）に基づいて、画像データＹｉｎ（処理対象画素）に適用する階調変換特性曲線を決定し、決定した階調変換特性曲線により、画像データＹｉｎ（処理対象画素）に対して階調変換を行う。そして、２次元ＬＵＴ４０３により階調変換された画像データは、第２信号処理部１０２Ｂに出力される。
【００９９】
ここで、２次元ＬＵＴ４０７のデータにおいて、対角成分による階調変換特性（２次元ＬＵＴの２入力の値が同一である場合の階調変換特性）を所定の特性（例えば、逆光補正特性）に設定する。この所定の特性により、効果調整信号の値Ｈが「０」である場合、２次元ＬＵＴでの階調変換が実行される。
つまり、本変形例の撮像装置において、視覚処理部４００Ｂを上記のように構成することで、効果調整信号の値Ｈが「０」の場合は、２次元ＬＵＴ４０７の対角成分により決定される階調変換特性による階調変換（単一カーブ（単一の階調変換特性曲線）による階調変換）を実現することができる。効果調整信号の値Ｈが「１」の場合は、視覚処理特性（局所的逆光補正処理特性）を実現することができる。さらに、効果調整信号の値Ｈを０〜１の範囲内で変化させることで、視覚処理（局所的コントラスト補正処理）の強度を調整することができる。
【０１００】
また、本変形例においても、上記で説明したのと同様に（図７〜図９参照）効果調整信号の値Ｈの値を変化させることで、撮像装置の絞り制御と連動させた視覚処理（局所的コントラスト補正処理）を実現させることができる。
［他の実施形態］
上記実施形態で説明した信号処理部３１（３１Ａ〜３１Ｄ）は、デジタル回路として他のカメラ信号処理機能と一体として撮像用集積回路などを用いたハードウェアにより実施してもよいし、撮像用集積回路の中に備えられた中央処理装置（以下、「ＣＰＵ」という）を用いて組み込みソフトウェアで実視されてもよい。また、独立したコンピュータのアプリケーションソフトウェアとして実施されてもよい。上記各種機能をソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現してもよい。また、上記各種機能をハードウェアで実施する場合は、本実施形態での各機能を個別に撮像用集積回路としてもよいし、一部またはすべてを含むように１チップ化された撮像用集積回路としてもよい。なお、ここでの撮像用集積回路とは、ＬＳＩに限らず、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、撮像用集積回路は、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。例えば、半導体チップを製造した後、撮像用プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、撮像用集積回路内部のセルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術による撮像用集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。例えば、バイオ技術の進歩により、バイオコンピュータの適用などが考えられる。また、アプリケーションソフトウェアは、ディスク等に格納されて配布される形態のみならずネットワークを通じてダウンロードする形態のものでもよい。
【０１０１】
なお、本発明では、撮像レンズ１１は１枚の構成としたが実際には複数枚のレンズ組でもよい。
また、図示していないシャッターは、メカニカルシャッターおよび、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）の駆動タイミングにより光量を調節する電子シャッターのいずれでもよい。
なお、Ａ／Ｄ変換器２３は、アナログ信号処理部２と独立した構成あるいはデジタル信号処理部３に含まれる構成でもよい。なお、撮像部１３の撮像素子（イメージセンサ）は、ＣＭＯＳ方式など他の方式でもよく、その構成も、単板構成だけでなく３板構成でもよい。
また、顔検出部１０６は、学習を用いたパターンマッチング等により顔の輪郭や口、目、鼻の配置から検出する手法や、肌色などの色情報を用いて検出する手法他、公知の様々なアルゴリズムのものを使用することが可能である。
【０１０２】
なお、本発明の各実施形態では、撮像装置の露光量の調整に絞り１２の絞り量を変化させる方法を用いて説明したが、メカニカルなシャッターを開く時間、電子シャッターの開く時間で調整しても同様の効果が得られる。また、シャッターと絞りをどちらも最大にしてもなお必要な露光量に達しない場合は、アナログ信号処理部２またはデジタル信号処理部３のいずれか、または両方でゲインをかけて画像信号（画像データ）を増幅することで対処するようにすることもできる。
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で実施形態を組み合せてもよく、種々の変更および修正が可能である。
［付記］
本発明は、次のように表現することも可能である。
（付記１）
電子的に被写体を撮影する撮像装置であって、
光量調節機能を有する光学系と、
前記光学系が結像する像を読み取るイメージセンサと、
前記イメージセンサの出力画像を空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて少なくとも暗部を明るくする逆光補正部と、
逆光補正開始を指示する指示部と、
前記指示部の逆光補正開始の指示により、前記逆光補正部を動作させ、かつ前記光学系が受光する光量を所定量減少させる制御部と、
を備える撮像装置。
（付記２）
前記制御部は、前記光学系の露光量の減少方向の変化量に応じて、段階的に前記逆光補正部の補正量を増加方向に変化させることを特徴とする、
付記１記載の撮像装置。
（付記３）
画像データから明るさがピークとなる位置の明るさを抽出するピーク検出部を備え、
前記制御部は、少なくとも前記ピーク検出部が検出した前記明るさの増加量に応じて、前記前記光学系の露光量を減少させることを特徴とする、
付記１または２のいずれかに記載の撮像装置。
（付記４）
入力された画像データから空を示す領域を抽出する空検出部を備え、
前記制御部は、少なくとも前記空検出部で検出された前記領域の明るさに応じて前記前記光学系の露光量を減少させることを特徴とする、
付記１または２のいずれかに記載の撮像装置。
（付記５）
画像中から人物の顔を示す顔領域を抽出する顔検出部を備え、
前記制御部は、少なくとも前記顔検出部により前記画像中から検出された前記顔領域の明るさに応じて、前記逆光補正部の補正強度を変化させることを特徴とする、
付記１から５のいずれかに記載の撮像装置。
（付記６）
さらに、撮影シーンを複数の領域に分割して測光し光学系に対して基準露光量を決定する分割測光部を備え、
前記指示部の逆光補正開始の指示により、前記複数の領域の測光重みを変更させることを特徴とする、
付記１または２のいずれかに記載の撮像装置。
（付記７）
光量調節機能を有する光学系とイメージセンサとＡ／Ｄ変換器とを有する撮像装置で用いられる撮像方法であって、
撮影シーンを測光し前記光学系に対して基準露光量を決定するステップと、
撮影者の指示の有無を判定するステップと、
画像の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて逆光補正を行うステップと、
前記基準露光量からさらに露光量を絞るステップと
を含む撮像方法。
（付記８）
前記逆光補正を行うステップは、前記露光量を絞るステップによる前記光学系の露光量の変化速度に応じて、連続的に前記逆光補正部の補正量を変化させることを特徴とする、
付記６記載の撮像方法。
（付記９）
光量調節機能を有する光学系とイメージセンサとＡ／Ｄ変換器を有する撮像装置に用いる撮像用撮像用集積回路であって、
前記Ａ／Ｄ変換器で読み取った画像を空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて少なくとも暗部を明るくする逆光補正部と、
撮影者の逆光補正開始の指示により、前記逆光補正部を動作させ、かつ前記光学系の光量を所定量減少させる制御部と、
を備える撮像用集積回路。
（付記１０）
撮像装置で用いられるプロセッサで実行されるプログラムであって、
前記プログラムは、前記プロセッサに、
撮影シーンを測光し前記光学系に対して基準露光量を決定するステップと、
撮影者の指示の有無を判定するステップと、
画像の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて逆光補正を行うステップと、
前記基準露光量からさらに露光量を絞る制御信号を出力するステップと、
を実行させるプログラム。
（付記１１）
電子的に被写体を撮影する撮像装置であって、
光量調節機能を有し、被写体からの光を集光する光学系と、
前記光学系が集光した光による結像を読み取り、画像信号として取得する撮像部と、
前記撮像部により取得された画像信号により形成される画像において、処理対象となっている画素である着目画素に対して、前記着目画素の前記画像上の空間的な位置に応じて異なる変換特性を用いて階調変換を行い、少なくとも前記画像上の暗部画像領域の明るさを明るくする階調変換を行うことで、前記画像信号に対して逆光補正処理を行う逆光補正部と、
前記逆光補正部の強度に応じて、前記撮像部の露光量を所定量減少させる制御部と、
を備える撮像装置。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る撮像装置、撮像方法、プログラムおよび集積回路は、デジタルスティルカメラだけでなく、ビデオカメラ、携帯電話内蔵のカメラ、監視カメラ、セキュリティカメラ、ロボットの目など画像を撮影する多くの撮像機器や、デジタルスティルカメラ用のＲＡＷ現像ソフトやフォトレタッチソフトなどのアプリケーションソフトに利用することができるので、映像関連分野において有用であり、本発明は、当該分野において実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】第１実施形態の撮像装置の構成を示す図
【図２】第１実施形態の撮像装置の信号処理部３１および制御部３４のブロック図
【図３】第１実施形態の局所的逆光補正部１０１のブロック図
【図４】局所的逆光補正部１０１の階調変換特性を説明するための図
【図５】撮影シーンを例示する図
【図６】従来手法による処理の動作タイミングチャート
【図７】第１実施形態に係る発明の第１の手法による動作タイミングチャート
【図８】第１実施形態に係る発明の第２の手法による動作タイミングチャート
【図９】第１実施形態に係る第３の手法による動作タイミングチャート
【図１０】第１実施形態の第１変形例の信号処理部３１Ａおよび制御部３４のブロック図
【図１１】測光部１０４が画像を所定の大きさの画像領域に分割して、受光量を抽出する場合のイメージ図
【図１２】第１実施形態の撮像装置の動作シーケンスを示すフローチャート
【図１３】第１実施形態の第２変形例の信号処理部３１Ｂおよび制御部３４のブロック図
【図１４】第１実施形態の第３変形例の信号処理部３１Ｃおよび制御部３４のブロック図
【図１５】第１視覚処理部４０４および第２視覚処理部４０４のブロック図
【図１６】第１視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４４２および第２視覚処理部４０４の２次元ＬＵＴ４５２の階調変換特性の設定例
【図１７】第１実施形態の第４変形例の信号処理部３１Ｄおよび制御部３４のブロック図
【図１８】従来の逆光補正処理を説明するための図
【図１９】効果調整信号による絞りキャンセルの原理を説明するための図
【符号の説明】
【０１０５】
１００  撮像装置
２  アナログ信号処理部
３  デジタル信号処理部
７  入力部
３１、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ  信号処理部
３４  制御部
１１  撮像レンズ
１２  絞り
１３  撮像部
４１  被写体
１０１  局所的逆光補正部
１０２Ａ  第１の信号処理部
１０２Ｂ  第２の信号処理部
１０３、４０２、４０６  内分回路（内分処理部）
１０４  測光部
１０５  ピーク検出部
１０６  顔検出部
１０７  空検出部
１１１、４０１  周囲明度検出部
１１２  動的階調補正部
２１０  画像特徴量抽出部
４００Ｂ、４００Ｃ、４００Ｄ  視覚処理部
４０４  第１視覚処理部
４０５  第２視覚処理部
【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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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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