(57)【要約】【課題】撮影シーン中にＬＥＤ光源による照射部分やＬＥＤ光源自体が存在する場合に、ハイライト部分に適正な階調を持たせることができるようにする。【解決手段】１画面を複数に分割してなる分割領域毎に明るさを検出し、この分割測光された測光結果に基づいてＤレンジを決定し、決定したＤレンジに応じてＤレンジ拡大処理を行う撮像画像において、スルー画からＬＥＤ光源（白色ＬＥＤ光源、単色ＬＥＤ光源）を検出し（ステップＳ１２、Ｓ１６）、白色ＬＥＤ光源が検出された場合には、分割測光する分割領域の分割数が多くなるように、単色ＬＥＤ光源が検出された場合には、白色ＬＥＤ光源よりも更に分割数が多くなるように分割領域を設定する（ステップＳ１４、Ｓ２０、Ｓ２２）。これにより、個々の分割領域の大きさを指向性の強いＬＥＤ光源に合わせ、分割測光値に他の光源の影響が及ばないようにしている。【選択図】  図６
2012119780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
ＬＥＤ光源を検出する光源検出手段と、
１画面を複数に分割してなる分割領域を設定する分割領域設定手段であって、前記光源検出手段によりＬＥＤ光源が検出されると、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定する分割領域設定手段と、
前記分割領域設定手段により設定された分割領域毎に、前記撮像手段により取得した画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出する分割測光手段と、
前記分割測光手段により分割測光された測光結果に基づいて撮像画像のダイナミックレンジを制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、
前記分割領域設定手段は、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、白色ＬＥＤ光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、
前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正する色補正処理手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
ＬＥＤ光源を検出する光源検出手段と、
前記撮像手段により取得した画像信号の階調変換を行う階調変換手段であって、前記光源検出手段によりＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させる階調変換手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、
前記階調変換手段は、前記判別手段により白色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、
前記階調変換手段は、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、
前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色ＬＥＤ光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間する色補間手段を備えたことを特徴とする請求項４又は５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記光源検出手段は、前記撮像手段から連続的に取得される画像信号に基づいて所定の周波数のフリッカーを検出する手段と、前記フリッカーが検出された領域の点滅の輝度差を検出する手段とを含み、前記所定の周波数のフリッカーが検出され、かつ前記点滅の輝度差が所定の閾値を越えているか否かに基づいてＬＥＤ光源を検出することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮像手段は、少なくとも４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタを含むカラーフィルタを有するカラー撮像素子を有し、
前記光源検出手段は、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号の積算値との比を算出する手段を含み、前記算出した比が所定の閾値を越えているか否かに基づいて白色ＬＥＤ光源を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像手段により被写体を連続して撮像させ、連続する画像信号を取得するステップと、
前記取得した画像信号に基づいてＬＥＤ光源を検出するステップと、
１画面を複数に分割してなる分割領域を設定するステップであって、ＬＥＤ光源が検出されると、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するステップと、
前記設定された分割領域毎に、前記画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、
前記分割測光された測光結果に基づいてダイナミックレンジを決定するステップと、
本撮像の指示入力があると、前記撮像手段により本撮像を行わせ、前記決定したダイナミックレンジになるように本撮像した画像のダイナミックレンジを制御するステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１０】
前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記ＬＥＤ光源が単色ＬＥＤ光源と判別されると、白色ＬＥＤ光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴とする請求項９に記載の撮像方法。
【請求項１１】
前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップと、前記ＬＥＤ光源が単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定するステップと、前記判別された単色ＬＥＤ光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正するステップとを更に含むことを特徴とする請求項９又は１０に記載の撮像方法。
【請求項１２】
撮像手段により被写体を撮像させ、画像信号を取得するステップと、
前記取得した画像信号に基づいてＬＥＤ光源を検出するステップと、
前記取得した画像信号の階調変換を行うステップであって、前記ＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させるステップと、
を含むことを特徴とする撮像方法。
【請求項１３】
前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記白色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当たることを特徴とする請求項１２に記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記単色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、
前記単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色ＬＥＤ光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間するステップを含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の撮像方法。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか１項に記載の撮像方法を実現することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置、撮像方法及びプログラムに係り、特にＬＥＤ光源を有するシーンの撮像に適した撮像装置、撮像方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置としてＬＥＤ（発光ダイオード）を使用したものが増えているが、ＬＥＤ照明は、従来の蛍光灯やタングステン電球とは異なる特徴をもっている。ＬＥＤ照明は、指向性が強いため、ＬＥＤ照射部分が白飛びする場合があった。また、画像の白飛び部分では、色回りすること（飽和する領域の周辺部で色相がずれること）があった。
【０００３】
特許文献１には、光源の分光エネルギー分布から、太陽光、電球、蛍光灯、又はＬＥＤ照明の４種類の光源のうちのいずれかの光源を推定し、推定した光源の種類に基づいて画像処理のパラメータとしてホワイトバランスゲイン等を求める記載がある。
【０００４】
特許文献２には、ＬＥＤをストロボ光源に用いたストロボ装置を備えたデジタルカメラが記載されている。
【０００５】
一方、特許文献３には、被写体の明るさを検出し、検出した明るさに基づいてダイナミックレンジ拡大処理を行うか否かを判断し、ダイナミックレンジ拡大処理を行うと判断すると、適正露出値よりも所定の露出補正値だけ露出アンダーとなるように適正露出値を補正するとともに、露出補正値に応じたガンマカーブにしたがって撮像された画像信号の階調を補正する技術（ダイナミックレンジ拡大処理技術）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３０６３２５号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８７２３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、ＬＥＤ光源を推定する技術に関する記載があるが、指向性が強いＬＥＤ光源特有の処理等は行っていない。
【０００８】
特許文献２に記載の発明は、ＬＥＤをストロボ光源とするデジタルカメラであり、撮影範囲の一部のみに指向性の強いＬＥＤ照明が当たっているシーンは想定されていない。
【０００９】
一方、特許文献３には、ダイナミックレンジ拡大処理に関する技術が開示されているが、ＬＥＤ光源に関する記載がなく、ＬＥＤ光源特有のダイナミックレンジ拡大処理に関する技術は開示されていない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、撮影シーン中にＬＥＤ光源による照射部分やＬＥＤ光源自体が存在する場合に、その部分の白飛びを防止又は抑制し、あるいはハイライト部分に適正な階調を持たせることができ、また、単色ＬＥＤ光源の色を綺麗に再現することができる撮像装置、撮像方法及びプログラム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】
【００１１】
前記目的を達成するために請求項１に係る撮像装置は、被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、ＬＥＤ光源を検出する光源検出手段と、１画面を複数に分割してなる分割領域を設定する分割領域設定手段であって、前記光源検出手段によりＬＥＤ光源が検出されると、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定する分割領域設定手段と、前記分割領域設定手段により設定された分割領域毎に、前記撮像手段により取得した画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出する分割測光手段と、前記分割測光手段により分割測光された測光結果に基づいて撮像画像のダイナミックレンジを制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、ＬＥＤ光源が検出されると、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割測光する分割領域の分割数が多くなるように（即ち、各分割領域が小さくなるように）分割領域を設定したため、分割領域の大きさを、指向性の強いＬＥＤ光源による照射範囲に合わせることができ、ＬＥＤ光源の照射領域（分割領域）における分割測光値に他の光源の影響が及ばないようにすること、即ち、ＬＥＤ光源による照射部分の明るさを適正に求めることができる。
【００１３】
ＬＥＤ光源による照射部分は高輝度となり、予め設定されたダイナミックレンジから外れる場合には白飛びすることになるが、ＬＥＤ光源による照射部分の明るさを適正に求めることにより、ＬＥＤ光源による照射部分が白飛びしないようにダイナミックレンジ拡大処理を行うことができる。
【００１４】
請求項２に示すように請求項１に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、前記分割領域設定手段は、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、白色ＬＥＤ光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴としている。
【００１５】
単色ＬＥＤ光源の場合には、電飾看板、イルミネーションなどの被写体として撮影される可能性が高いため、照明として使用される白色ＬＥＤ光源よりも分割領域をより細かくし、単色ＬＥＤ光源の明るさを精度よく測光できるようにしている。
【００１６】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正する色補正処理手段を備えたことを特徴としている。
【００１７】
ダイナミックレンジ拡大処理をしても単色ＬＥＤ光源が被写体となり、発光している部分は、白飛びして白っぽくなる。そこで、単色ＬＥＤ光源の色を特定するとともに、その単色ＬＥＤ光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色ＬＥＤ光源に対応する領域を綺麗に（色の再現性をよく）撮像できるようにしている。
【００１８】
請求項４に係る撮像装置は、被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、ＬＥＤ光源を検出する光源検出手段と、前記撮像手段により取得した画像信号の階調変換を行う階調変換手段であって、前記光源検出手段によりＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させる階調変換手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項４に係る発明によれば、ＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を、ＬＥＤ光源を含まない通常のシーンの階調変換特性に比べて軟調化又は硬調化させ、ハイライト付近に多くの階調を割り当て、又はハイライト付近の色回りを低減させるようにしている。
【００２０】
請求項５に示すように請求項４に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、前記階調変換手段は、前記判別手段により白色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てることを特徴としている。
【００２１】
請求項６に示すように請求項４又は５に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する判別手段を有し、前記階調変換手段は、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、前記判別手段により単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色ＬＥＤ光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間する色補間手段を備えたことを特徴としている。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、ハイライト付近の階調変換特性を硬調化させることにより、高輝度となる単色ＬＥＤ光源に対応する領域を積極的に白飛びさせ、白飛びさせた領域の色をその周辺部の色（単色ＬＥＤ光源の色に対応する色）で補間し、単色ＬＥＤ光源も綺麗に撮像できるようにしている。
【００２３】
請求項７に示すように請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記光源検出手段は、前記撮像手段から連続的に取得される画像信号に基づいて所定の周波数のフリッカーを検出する手段と、前記フリッカーが検出された領域の点滅の輝度差を検出する手段とを含み、前記所定の周波数のフリッカーが検出され、かつ前記点滅の輝度差が所定の閾値を越えているか否かに基づいてＬＥＤ光源を検出することを特徴としている。ＬＥＤ光源は、商用交流電源により所定の周波数（５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）により輝度が変化し、特に蛍光灯に比べて点滅の輝度差が大きいという特徴がある。そこで、所定の周波数のフリッカーの検出と、フリッカーの点滅の輝度差とに基づいてＬＥＤ光源を検出するようにしている。
【００２４】
請求項８に示すように請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記撮像手段は、少なくとも４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタを含むカラーフィルタを有するカラー撮像素子を有し、前記光源検出手段は、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号の積算値との比を算出する手段を含み、前記算出した比が所定の閾値を越えているか否かに基づいて白色ＬＥＤ光源を検出することを特徴としている。
【００２５】
白色ＬＥＤ光源は、４８０ｎｍ付近の強度が極端に小さくなる分光特性をもっている。そこで、前記カラー撮像素子から得られる色信号のうちの、４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタに対応する色信号の積算値と他の色信号（例えば、青の色信号）の積算値との比を求め、その比が所定の閾値を越えている場合に白色ＬＥＤ光源と判別するようにしている。
【００２６】
請求項９に係る撮像方法は、撮像手段により被写体を連続して撮像させ、連続する画像信号を取得するステップと、前記取得した画像信号に基づいてＬＥＤ光源を検出するステップと、１画面を複数に分割してなる分割領域を設定するステップであって、ＬＥＤ光源が検出されると、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するステップと、前記設定された分割領域毎に、前記画像信号を積算して複数の分割領域の明るさをそれぞれ検出するステップと、前記分割測光された測光結果に基づいてダイナミックレンジを決定するステップと、本撮像の指示入力があると、前記撮像手段により本撮像を行わせ、前記決定したダイナミックレンジになるように本撮像した画像のダイナミックレンジを制御するステップと、を含むことを特徴としている。
【００２７】
請求項１０に示すように請求項９に記載の撮像方法において、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記ＬＥＤ光源が単色ＬＥＤ光源と判別されると、白色ＬＥＤ光源と判別された場合に比べて分割数の多い分割領域を設定することを特徴としている。
【００２８】
請求項１１に示すように請求項９又は１０に記載の撮像方法において、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップと、前記ＬＥＤ光源が単色ＬＥＤ光源と判別されると、該単色ＬＥＤ光源の色を特定するステップと、前記判別された単色ＬＥＤ光源に対応する領域を前記特定した色になるように色補正するステップとを更に含むことを特徴としている。
【００２９】
請求項１２に係る撮像方法は、撮像手段により被写体を撮像させ、画像信号を取得するステップと、前記取得した画像信号に基づいてＬＥＤ光源を検出するステップと、前記取得した画像信号の階調変換を行うステップであって、前記ＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化又は硬調化させるステップと、を含むことを特徴としている。
【００３０】
請求項１３に示すように請求項１２に記載する撮像方法において、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記白色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を軟調化させ、該ハイライト付近に多くの階調を割り当てたことを特徴としている。
【００３１】
請求項１４に示すように請求項１２又は１３に記載の撮像方法において、前記検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別するステップを含み、前記階調変換を行うステップは、前記単色ＬＥＤ光源と判別されると、前記取得した画像信号のハイライト付近の階調変換特性を硬調化させ、前記単色ＬＥＤ光源の色を特定し、該単色ＬＥＤ光源に対応する領域のうちの、前記特定した単色ＬＥＤ光源の色と異なる色の領域の色を、その周辺部の色で補間するステップを含むことを特徴としている。
【００３２】
請求項１５に係るプログラムは、請求項９から１４のいずれか１項に記載の撮像方法を実現することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、ＬＥＤ光源が検出された場合には、適正な分割数の分割領域を決定して分割測光するようにしたため、指向性の強いＬＥＤ光源の照射領域（分割領域）における分割測光を良好に行うことができ、これによりＬＥＤ光源による照射部分が白飛びしないようにダイナミックレンジ拡大処理を行うことができる。また、ＬＥＤ光源が検出されると、ハイライト付近の階調変換特性を、ＬＥＤ光源を含まない通常のシーンの階調変換特性に比べて軟調化又は硬調化させるようにしたため、ハイライト付近に多くの階調を割り当て、又はハイライト付近の色回りを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態を示すブロック図
【図２】本発明に係る撮像装置の撮像素子の構成例を示す図
【図３】撮像素子から読み出されるＡ面の画像とＢ面の画像のカラーフィルタ配列を示す図
【図４】各Ｄレンジに応じて合成された合成後の画像データの信号レベルを示すグラフ
【図５】６つのＤレンジの画像データに対して更に階調変換した後の画像データの信号レベルを示すグラフ
【図６】図１に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャート
【図７】白色ＬＥＤの分光分布を示すグラフ
【図８】本発明に係る撮像装置の第２の実施の形態を示すブロック図
【図９】図８に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャート
【図１０】本発明に係る撮像装置の第３の実施の形態を示すブロック図
【図１１】ハイライト部分の階調変換が異なる３種類の階調変換ＬＵＴの入出力特性を示すグラフ
【図１２】図１０に示した撮像装置による撮像方法を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置、撮像方法及びプログラムの実施の形態について説明する。
【００３６】
〔第１の実施の形態〕
＜撮像装置＞
図１は本発明に係る撮像装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００３７】
図１に示すように、撮像装置１は、主として撮像部１０、中央処理装置（ＣＰＵ）２０、操作部３０、光源判別部３２、Ｄレンジ制御部３４、及び表示部（ＬＣＤ）４６等を備えたデジタルカメラである。
【００３８】
撮像部１０は、光学ユニット１１と、ＣＣＤイメージセンサ、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（以下、「ＣＣＤ」という）１２と、アナログ信号処理部１３と、Ａ／Ｄ変換部１４と、デジタル信号処理部１５と、光学ユニット１１及びＣＣＤ１２をそれぞれ駆動するユニット駆動部１６及びＣＣＤ駆動部１７から構成されている。
【００３９】
光学ユニット１１は、撮影レンズ、絞り、メカニカルシャッタ等を含み、ＣＰＵ２０からの指令によりユニット駆動部１６を介して撮影レンズ（フォーカスレンズ）、絞り、及びメカニカルシャッタが駆動制御される。
【００４０】
ＣＣＤ１２は、図２に示すように多数の受光素子（フォトダイオード）が水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）に一定の配列周期で配置された２次元のカラーイメージセンサである。
【００４１】
図２に示した構成は、本出願人により開発された「スーパーＣＣＤハニカムＥＸＲ」と呼ばれる画素配列であり、受光素子の幾何学的な形状の中心点を行方向及び列方向に１つ置きに画素ピッチの半分（１／２ピッチ）ずらして配列させたものとなっている。
【００４２】
各受光素子は、八角形の受光面を有し、各受光素子に対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが配置されている。図２のように、水平方向についてｒｇｒｇ…の行の次段にＲＧＲＧ…の行が配置され、その次段にｇｂｇｂ…の行、更にその次段にＧＢＧＢ…の行という具合に配列される。
【００４３】
また、大文字のＲＧＢで表された受光素子群から得られる画像（Ａ面の画像）と、小文字のｒｇｂで表された受光素子群から得られる画像（Ｂ面の画像）とは、ＣＣＤ１２を駆動する駆動シーケンスにより同時に読み出すことができるとともに、別々に読み出すことができる。
【００４４】
即ち、ＣＣＤ１２のＢ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ１に読み出しパルスを印加することにより、Ｂ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができ、同様に画像ＣＣＤ１２のＡ面の画像の受光素子群に接続されている読み出し用電極Ｖ３に読み出しパルスを印加することにより、Ａ面の受光素子群に蓄積された電荷を垂直転送路に読み出すことができる。更に、読み出し用電極Ｖ１、Ｖ３に同時に読み出しパルスを印加することにより、Ｂ面及びＡ面の受光素子群に蓄積された電荷をそれぞれ垂直転送路に読み出すことができる。
【００４５】
Ａ面の受光素子群の右側、及びＢ面の受光素子群の右側には、それぞれ垂直転送路（ＶＣＣＤ）が形成されている。垂直転送路は、受光素子の各列に近接している受光素子を避けながらジグザグ状に蛇行して垂直方向に伸びている。読み出しパルスにより垂直転送路上に読み出された電荷は、ＣＣＤ駆動部１７から電極Ｖ１〜Ｖ４に印加される４相駆動パルス（φ1,φ2,φ3,φ4)により垂直転送路に沿って転送される。また、このＣＣＤ１２は、ＣＣＤ駆動部１７から加えられるシャッタゲートパルスによって蓄積した電荷を掃き出すことができ、これにより電荷の蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有しており、特にＡ面の受光素子群とＢ面の受光素子群とで個別にシャッタスピードが制御できるようになっている。
【００４６】
垂直転送路の下端（垂直転送路の最下流側）には、垂直転送路から移された電荷を水平方向に転送する水平転送路（ＨＣＣＤ）が設けられている。
【００４７】
水平転送路は、２相又は４相駆動の転送ＣＣＤで構成されており、水平転送路の最終段に接続されている出力部から各受光素子に蓄積された電荷に対応する電圧信号（ＣＣＤ出力信号）が出力される。
【００４８】
図３（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＣＣＤ１２から読み出されたＡ面の画像とＢ面の画像の２枚の画像を示している。
【００４９】
図３（Ａ）及び（Ｂ）からも明らかなようにＡ面の画像とＢ面の画像とは、同じカラーフィルタ配列（ベイヤ配列）になっている。
【００５０】
また、ＣＣＤ１２からＡ面の画像とＢ面の画像を同時に読み出す場合のＣＣＤ出力は、ＧＢＧＢ…の行とｇｂｇｂ…の行の２行分が一体となったＧｇＢｂＧｇＢｂ…のラインの出力と、ＧＲＧＲ…の行とｇｒｇｒ…の行の２行分が一体となったＧｇＲｒＧｇＲｒ…のラインの出力とを交互に繰り返して出力される。
【００５１】
尚、Ａ面の画像を構成する大文字のＲＧＢで表された受光素子群と、Ｂ面の画像を構成する小文字のｒｇｂで表された受光素子群とは、便宜上、大文字と小文字で区別されているが、露光時間が同じで、かつ同時に読み出された場合のＡ面の画像とＢ面の画像とは同じ画像と見なすことができるものである。
【００５２】
また、このＣＣＤ１２は、ＧＢＧＢ…の行のうちの一部のＧの替わりに、シアン（Ｃ）のカラーフィルタが配置され、同様にｇｂｇｂ…の行のうちの一部のｇの替わりに、シアン（ｃ）のカラーフィルタが配置されている。このシアン（Ｃ）、（ｃ）のカラーフィルタが配置された画素のＣＣＤ出力は、後述するように白色発光ダイオード（白色ＬＥＤ）光源を検出するために使用される。
【００５３】
図１に戻って、ＣＣＤ１２から出力された電圧信号は、アナログ信号処理部１３によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理が施された後、各画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号としてＡ／Ｄ変換器１４に加えられる。Ａ／Ｄ変換器１４は、順次加えられるアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をそれぞれデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換する。これらのデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号は、デジタル信号処理部１５に出力される。
【００５４】
デジタル信号処理部１５は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、輝度・色差信号生成回路、輪郭補正回路、色補正回路等を含み、ＣＰＵ２０からの指令に従い、Ａ／Ｄ変換器１４から入力されたデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に所要の信号処理を施して、輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。デジタル信号処理部１５で生成された画像データは、圧縮伸張処理回路４２に出力される。
【００５５】
ＣＰＵ２０は、操作部３０からの操作入力及び所定のプログラムに従って装置全体を統括制御する部分であり、自動露出（ＡＥ）演算、オートホワイトバランス（ＡＷＢ）ゲインの演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。
【００５６】
ＣＰＵ２０には、バス４８及びメモリ・インターフェース３６を介してＲＡＭ（Random Access Memory）３８及びＲＯＭ（Read Only Memory）４０が接続されている。ＲＡＭ３８は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ２０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域としても利用される。ＲＯＭ４０には、ＣＰＵ２０が実行するプログラム及び制御に必要な各種データや、撮像動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００５７】
操作部３０には、シャッタボタン、撮影モードと再生モードを選択するモード選択スイッチ、ＬＣＤ４６にメニュー画面を表示させるメニューボタン、メニュー画面から所望の項目を選択するためのマルチファンクションの十字キー等が含まれる。操作部３０からの出力信号は、バス４８を介してＣＰＵ２０に入力され、ＣＰＵ２０は操作部３０からの入力信号に基づいて撮影や再生等の適宜の処理を実施させる。
【００５８】
撮像装置１には、被写体にフラッシュ光を照射するためのフラッシュ装置２４が含まれ、フラッシュ装置２４は、ＣＰＵ２０からの発光指令によって充電部２２から電源の供給を受けてフラッシュ光を照射する。
【００５９】
撮像部１０は、ＣＰＵ２０からの指令により撮像動作等を行い、デジタル信号処理部１５で処理された画像データ（輝度信号Ｙ，色差信号Ｃr,Ｃｂ）は、圧縮伸張処理回路４２に与えられ、ここで、所定の圧縮フォーマット（例えば、JPEG方式) に従って圧縮される。圧縮された画像データは、画像ファイル（例えば、JPEGファイル）のフォーマットで、外部メモリＩ／Ｆ２６を介してメモリカード２８に記録される。
【００６０】
また、ＬＣＤ４６には、ＬＣＤインターフェース４４を介して加えられる画像信号により撮像準備中にスルー画（ライブビュー画像）が表示され、また、再生モード時にメモリカード２８に記録されたJPEGファイルが読み出され、画像が表示される。尚、JPEGファイルに格納された圧縮された画像データは、圧縮伸張処理回路４２によって伸張処理が行われてＬＣＤ４６に出力される。
【００６１】
光源判別部３２は、この実施の形態では、ＬＥＤ光源（白色ＬＥＤ光源、単色ＬＥＤ光源）の有無を判別する部分であるが、その他の光源（太陽光（日陰、曇り、晴れ）、タングステン電球、蛍光灯（昼光色、昼白色−白色、温白色））の判別も行うものでもよい。判別された光源の種類は、ＡＷＢゲインの算出に使用される。また、ＬＥＤ光源の判別結果は、分割測光等を行うための分割領域（１画面を複数に分割してなる分割領域）の種類を選択するために使用される。
【００６２】
例えば、分割測光等を行うための分割領域として、１画面を６４（＝８×８）に分割する分割数が「小」の分割領域Ａ、１画面を２５６（＝１６×１６）に分割する分割数が「中」の分割領域Ｂ、１画面を４０９６（＝６４×６４）に分割する分割数が「大」の分割領域Ｃを有する場合において、ＣＰＵ２０は、光源判別部３２により白色ＬＥＤ光源が検出されると、分割領域Ｂを設定し、単色ＬＥＤ光源が検出されると、分割領域Ｃを設定し、いずれのＬＥＤ光源も検出されない場合には、分割領域Ａを設定する。
【００６３】
ＣＰＵ２０は、上記のようにして分割領域を設定すると、分割領域毎にＲ、Ｇ、Ｂ信号の色信号別の積算値や、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号から求めた輝度信号（又はＧ信号）の積算値に基づいて各分割領域の平均輝度値を求め、更に分割領域毎の輝度値（平均輝度値）に分割領域毎の重み付け係数を乗算して重み付け平均して被写体の明るさ（被写体輝度）を検出し、撮影に適した露出値（撮影ＥＶ値）を算出する。分割領域毎の重み係数であり、中央重点測光方式、平均測光方式等に応じて異なる。
【００６４】
また、ＣＰＵ２０は、分割領域毎に測光した輝度の分布、又は輝度の最も高い分割領域の輝度に基づいてダイナミックレンジ（Ｄレンジ）を決定する。
【００６５】
Ｄレンジ制御部３４は、ＣＰＵ２０により決定されたＤレンジに基づいてＤレンジ拡大処理等を行う部分である。尚、Ｄレンジ制御部３４は、デジタル信号処理部１５の一部として設けてもよい。
【００６６】
次に、Ｄレンジ制御部３４によるＤレンジ拡大処理について説明する。
【００６７】
ＣＰＵ２０からの指示により撮像部１０にてＤレンジの狭い高感度画像とＤレンジの広い低感度画像（高感度画像よりも暗い画像）とを同時に撮像させる。これらの高感度画像と低感度画像とは、図２及び図３で説明したように、Ａ面の受光素子群とＢ面の受光素子群とのシャッタスピードを異ならせることで取得することができる。
【００６８】
Ｄレンジ制御部３４は、ＣＰＵ２０により決定されたＤレンジに基づいて高感度画像と低感度画像とをそれぞれ階調変換した後、加算する。例えば、図４に示すように各Ｄレンジの広さ（１００％、１３０％、１７０％、２３０％、３００％、４００％）に応じて合成された合成後の画像データの信号レベルの最大値がそれぞれ一致し、かつ輝度０から各Ｄレンジの最大輝度にわたって信号レベルが滑らかに変化するように合成する。即ち、高感度画像と低感度画像との階調変換は、図４に示す合成結果が得られるように行う。
【００６９】
尚、Ｄレンジ１００％のときには、高感度画像データと低感度画像データとを合成せずに高感度画像データのみを使用し、かつ高感度画像データの階調変換を行わないようにしている。また、ここでは、高感度画像データが飽和する時点のレベルを与える被写体輝度を１００％としている。更に、上記のようにしてＤレンジ拡大処理等が行われた画像データは、その後、ガンマ補正される。図５は、Ｄレンジ拡大処理が行われた画像データに対してガンマ補正された後の画像データの信号レベルを示している。
【００７０】
また、Ｄレンジ拡大処理は上記の実施の形態に限らず、例えば、適正露出値より所定の露出補正値だけ露出アンダーとなるように露出値を補正し、更に通常の階調変換曲線に比べて高輝度側が平坦であり（傾きが小さい）かつ中間調が大きく持ち上げられた階調変換曲線を用いてガンマ変換処理を施すことにより、Ｄレンジを拡大することができる。
【００７１】
＜撮像方法＞
図６は図１に示した撮像装置１による撮像方法を示すフローチャートである。
【００７２】
撮影モードが設定されると、撮影スタンバイ状態になり、ＣＰＵ２０は、撮像部１０により被写体を所定のフレームレートで連続的に撮像させ、連続したスルー画用の画像信号を取得するとともに、スルー画をＬＣＤ４６に表示させる（ステップＳ１０）。光源判別部３２は、スルー画用の画像信号に基づいてＬＥＤ光源の有無を判別する（ステップＳ１２）。ＬＥＤ光源の判別は、以下のようにして行う。
【００７３】
ＬＥＤ光源は、点滅するものが多く、かつ点滅の輝度差が蛍光灯に比べて大きい。尚、点滅は、交流電源の周波数に依存するため、５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの周波数となる。以下、この点滅のことを「フリッカー」と称する。尚、フリッカーを検出するためには、フレーム周波数又はシャッタのタイミングは５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの周波数の整数倍にならないようにし、かつシャッタスピードは１フレーム期間よりも十分に短いことが好ましい。
【００７４】
１画面をＬＥＤ光源検出サイズ（大きさは任意）に分割し、連続して取得した画像信号に対して、分割領域毎に平均輝度を算出する。そして、同じ分割領域の前後の画像信号から算出した平均輝度の差分値からフリッカーを検出する。また、フリッカーの最大輝度差を検出し、その輝度差が所定の閾値（白熱灯電球や蛍光灯と区別するための閾値）を越える場合に、ＬＥＤ光源として検出する。尚、白熱灯電球や蛍光灯は、交流電源の電圧変化に対して輝度応答が間に合わないが、ＬＥＤは輝度応答が他の人工光源に比べて極めて速いため（１０ナノ秒程度）、電圧の最大最小に対して輝度が応答し、その差分値が大きくなる。
【００７５】
ステップＳ１２において、ＬＥＤ光源が検出されない場合には、ステップＳ１４に遷移させ、ＬＥＤ光源が検出された場合には、ステップＳ１６に遷移させる。
【００７６】
ステップＳ１６では、ステップＳ１２で検出されたＬＥＤ光源が、白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別する。
【００７７】
白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かの判別は、ＬＥＤ光源の分光特性により行う。白色ＬＥＤは、図７に示すような分光分布を有しており、４８０ｎｍ付近の分光強度が極端に低くなっている。そこで、４８０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタ（シアンのカラーフィルタ）の画素に対応する色信号と、４５０ｎｍ付近に感度をもつカラーフィルタ（青のカラーフィルタ）の画素に対応する色信号との比が、所定の閾値を越える場合には、白色ＬＥＤ光源と判別する。
【００７８】
尚、ステップＳ１８では、スルー画中の前記ステップＳ１２にてＬＥＤ光源が検出された領域におけるシアンのカラーフィルタの画素の色信号の積算値と、シアンのカラーフィルタに対応する位置の青のカラーフィルタの画素の色信号の積算値との比を求め、ステップＳ１６は、ステップＳ１８で求めた積算値の比に基づいてＬＥＤ光源が白色ＬＥＤ光源か否かを判別する。
【００７９】
ステップＳ１６により白色ＬＥＤ光源と判別されると、ステップＳ２０に遷移させ、白色ＬＥＤ光源でない（単色ＬＥＤ光源）と判別されると、ステップＳ２２に遷移させる。
【００８０】
ステップＳ１４、Ｓ２０、Ｓ２２では、それぞれ分割測光を行う分割領域を設定する。即ち、ステップＳ１４では、前述したように８×８の分割数「小」の分割領域Ａを設定し、ステップＳ２０では、１６×１６の分割数「中」の分割領域Ｂを設定し、ステップＳ２２では、６４×６４の分割数「大」の分割領域Ｂを設定する。
【００８１】
分割数が多くなる程、１つの分割領域は小さくなる。ＬＥＤ光源は指向性が強いため、分割領域が大きいと、分割測光時に平均化され、ＬＥＤ光源に対応する領域の輝度を精度よく検出することができないが、上記のように通常の分割領域Ａに対して、分割数の多い分割領域Ｂ，Ｃを設定することにより、ＬＥＤ光源による輝度を、精度よく分割測光することができる。
【００８２】
また、単色ＬＥＤ光源の分割領域Ｃの分割数を、白色ＬＥＤ光源の分割領域Ｂよりも多くした理由は、白色ＬＥＤ光源は、照明光源として使用される場合が多いのに対し単色ＬＥＤ光源は、電飾看板、イルミネーション等のように直接撮像される被写体となる場合が多いからである。
【００８３】
上記のようにして分割領域が設定されると、ＣＰＵ２０は、その設定された分割領域に基づいて分割測光を行い、分割領域毎の輝度の分布、又は輝度の最も高い分割領域の輝度に基づいてＤレンジを決定する（ステップＳ２４）。例えば、図４に示したようにＤレンジとして、１００％、１３０％、１７０％、２３０％、３００％、及び４００％のうちのいずれかを設定する。
【００８４】
ＬＥＤ光源（白色ＬＥＤ光源、単色ＬＥＤ光源）に対応する分割領域では、高輝度となる分割測光値が得られる場合があるが、この場合にはＤレンジを拡げることにより、ＬＥＤ光源に対応する分割領域の画像が飽和しないように、又は飽和しにくいようにすることができる。
【００８５】
その後、本撮像の指示入力（二段シャッタの全押しに対応するＳ２信号）があると（ステップＳ２６）、撮像部１０にて本撮像を行い、本撮像による画像データを取得する（ステップＳ２８）。
【００８６】
Ｄレンジ制御部３４は、本撮像により取得された画像データに対して、ステップＳ２４で設定されたＤレンジに応じたＤレンジ拡大処理を行う（ステップＳ３０）。尚、Ｄレンジが１００％に設定された場合には、Ｄレンジを拡大するための処理は行われない。
【００８７】
デジタル信号処理部１５は、前記Ｄレンジ拡大処理後の画像データに対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、同時化処理、ＹＣ処理、輪郭補正回路、色補正等の画像処理を行う（ステップＳ３２）。尚、一部の画像処理（例えば、ホワイトバランス補正）は、Ｄレンジ拡大処理前の画像データに対して行うようにしてもよい。
【００８８】
上記の処理により最終的な画像が生成され、その最終画像は圧縮伸張処理回路４２により圧縮された後、外部メモリＩ／Ｆ２６を介してメモリカード２８に記録され、撮影処理が終了する（ステップＳ３４）。
【００８９】
尚、分割領域の決定は、スルー画に基づいて検出されたＬＥＤ光源の有無等により行われるが、分割測光は、二段シャッタの半押しに対応するＳ１信号の入力時に撮像した画像信号に基づいて行う。
【００９０】
〔第２の実施の形態〕
＜撮像装置＞
図８は本発明に係る撮像装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【００９１】
図８に示す撮像装置２は、図１に示した第１の実施の形態の撮像装置１と比較して、主として色補正部５０が追加されている点で相違する。尚、図１に示した撮像装置１と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００９２】
第２の実施形態の撮像装置２は、Ｄレンジの決定、Ｄレンジ拡大処理等については第１の実施の形態の撮像装置１と同様に行うとともに、単色ＬＥＤ光源に対応する領域を綺麗に再現するための色補正部５０が追加されている。
【００９３】
即ち、Ｄレンジ拡大処理をしても単色ＬＥＤ光源が被写体となり、発光している部分は、白飛びして白っぽくなる。
【００９４】
色補正部５０は、光源判別部３２により単色ＬＥＤ光源が検出されると、その単色ＬＥＤ光源の色を特定する。単色ＬＥＤ光源の色は、単色ＬＥＤ光源に対応する領域が検出された場合に、その領域（分割数「大」の分割領域Ｃのうちの対応する領域）毎にＲ、Ｇ、Ｂの色信号から色を特定する。その後、本撮像された画像から単色ＬＥＤ光源に対応する領域を特定する。
【００９５】
本撮像された画像から単色ＬＥＤ光源に対応する領域を特定する場合には、単色ＬＥＤ光源に対応する分割領域の位置情報及び特定した単色ＬＥＤ光源の色に基づいて、高輝度になっている領域（白飛びして白っぽくなる領域）とその周辺領域（特定した単色ＬＥＤ光源の色と同じ色の領域）とを画素単位で特定する。
【００９６】
色補正部５０は、前記特定した単色ＬＥＤ光源に対応する領域のうち、白っぽい領域に対してその周辺領域の色を付ける補正を行う。このように単色ＬＥＤ光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色ＬＥＤ光源に対応する領域を綺麗に再現できるようにする。
【００９７】
＜撮像方法＞
図９は図８に示した撮像装置２による撮像方法を示すフローチャートである。尚、図６に示した第１の実施の形態の撮像装置１に対応するフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９８】
図９のフローチャートは、図６に示したフローチャートと比較して、上記色補正部５０による色補正処理を行うためのステップＳ４０、Ｓ４２及びＳ４４が追加されている点で相違する。
【００９９】
ステップＳ４０は、単色ＬＥＤ光源が検出された場合に、その単色ＬＥＤ光源の分割領域の位置とその分割領域の色の特定を行う。単色ＬＥＤ光源が検出された場合の分割領域は、分割数「大」の分割領域Ｃ（１つの分割領域のサイズが小さいもの）が設定されるため、単色ＬＥＤ光源が検出された分割領域のＲ、Ｇ、Ｂの色信号の積算値からその分割領域の色を特定することができる。
【０１００】
ステップＳ４２は、単色ＬＥＤ光源が検出された場合の本撮像時に、本撮像された画像と、ステップＳ４０で特定した単色ＬＥＤ光源に対応する位置及び色の情報とに基づいて、本撮像された画像中から高輝度になっている白っぽい領域とその周辺の色の付いている領域（特定した単色ＬＥＤ光源の色と同じ色の領域）とを画素単位で特定する。
【０１０１】
ステップＳ４４は、ステップＳ４２で特定された、単色ＬＥＤ光源により高輝度になっている白っぽい領域の輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）を、その周辺領域の色のＹデータとＣｒ，Ｃｂデータに置き換えるように補正する。
【０１０２】
このように単色ＬＥＤ光源に対応する領域を、特定した色になるように色補正することにより、単色ＬＥＤ光源に対応する領域を綺麗に再現できるようにする。
【０１０３】
〔第３の実施の形態〕
＜撮像装置＞
図１０は本発明に係る撮像装置の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【０１０４】
図１０に示す撮像装置３は、図１に示した第１の実施の形態の撮像装置１と比較して、主として撮像装置１のＤレンジ制御部３４の替わりに、階調制御部６０が設けられているとともに、色補間部６２が追加されている点で相違する。尚、図１に示した撮像装置１と共通する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１０５】
第３の実施形態の撮像装置３は、光源判別部３２によりＬＥＤ光源（白色ＬＥＤ光源、単色ＬＥＤ光源）が検出されると、Ｄレンジ拡大処理等を行うのではなく、階調変換特性を変更するようにしている。
【０１０６】
即ち、階調制御部６０は、入力するＲ、Ｇ、Ｂの色信号に対して、その入力信号のレベルに応じて所定の階調変換をして出力するルックアップテーブル（ＬＵＴ）を有しており、図１１に示すようにハイライト部分の階調変換が異なる３種類の階調変換ＬＵＴを有している。
【０１０７】
図１１上で、実線で示した階調変換特性を示すＬＵＴは、ＬＥＤ光源が検出されない通常のシーンに対応するものであり、点線で示した階調変換特性を示すＬＵＴは、白色ＬＥＤ光源が検出されたシーンに対応するものであり、一点鎖線で示した階調変換特性を示すＬＵＴは、単色ＬＥＤ光源が検出されたシーンに対応するものである。
【０１０８】
即ち、階調制御部６０は、上記各ＬＵＴを選択的に使用し、白色ＬＥＤ光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を通常のシーンの階調変換特性よりも軟調化するように階調制御し、一方、単色ＬＥＤ光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を通常のシーンの階調変換特性よりも硬調化するように階調制御する。
【０１０９】
これにより、白色ＬＥＤ光源が検出されたシーンは、ハイライト付近に多くの階調が割り当てられ、ハイライト付近の画像（白色ＬＥＤ光の照射領域の画像）の白飛びが軽減され、一方、単色ＬＥＤ光源が検出されたシーンは、ハイライト付近の画像（単色ＬＥＤ光源が被写体となる画像）が意図的に白飛びさせられ、色回りが軽減させられる。
【０１１０】
例えば、単色ＬＥＤ光源が赤色ＬＥＤ光源の場合、最初にＲ信号が飽和し、次にＧ信号が飽和し、最後にＢ信号が飽和する。従って、赤色ＬＥＤ光源の中心部分では、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号がそれぞれ飽和することにより白っぽくなり、その周囲にＲ，Ｇ信号のみが飽和した黄色の縁部が生じ（色回りが生じ）、更にその周囲にＲ信号が飽和した赤色部が生じる。尚、単色ＬＥＤ光源の色が特定されると、色回りする色は特定することができる。
【０１１１】
色補間部６２は、単色ＬＥＤ光源が検出された場合、その単色ＬＥＤ光源の色を特定し、前記色回りが生じる縁部の色を、その周辺部の色（単色ＬＥＤ光源の色に相当）で補間する。
【０１１２】
これにより、単色ＬＥＤ光源に対応する画像に生じる色回りの影響を除去することができる。
【０１１３】
尚、階調制御部６０は、デジタル信号処理部１５におけるガンマ補正回路に組み込むようにしてもよい。
【０１１４】
＜撮像方法＞
図１２は図１０に示した撮像装置３による撮像方法を示すフローチャートである。尚、図６に示した第１の実施の形態の撮像装置１に対応するフローチャートと共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１２において、ＬＥＤ光源が検出されない場合には、階調変換特性として通常の階調変換特性が設定され（ステップＳ５０）、白色ＬＥＤ光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を軟調化した階調変換特性が設定され（ステップＳ５２）、単色ＬＥＤ光源が検出された場合には、ハイライト付近の階調変換特性を硬調化した階調変換特性が設定される（ステップＳ５４）。
【０１１６】
ステップＳ３２’は、本撮像された画像データに対して各種の信号処理を行うが、ステップＳ５０、Ｓ５２、又はＳ５４により設定された階調変換特性に応じたＬＵＴを使用して階調変換を行う。これにより、白色ＬＥＤ光源が検出されたシーンは、ハイライト付近が軟調化され、多くの階調が割り当てられることにより白飛びが軽減され、単色ＬＥＤ光源が検出されたシーンは、ハイライト付近が硬調化され、意図的に白飛びさせられることにより色回りが軽減される。
【０１１７】
一方、ステップＳ５６は、単色ＬＥＤ光源が検出された場合に、その単色ＬＥＤ光源の位置毎に色を特定する。
【０１１８】
ステップＳ５８は、単色ＬＥＤ光源が検出された場合の本撮像時に、本撮像された画像と、ステップＳ４０で特定した単色ＬＥＤ光源に対応する位置及び色の情報とに基づいて、本撮像された画像中から高輝度になっている白っぽい領域とその周辺の色の付いている領域（特定した単色ＬＥＤ光源の色と同じ色の領域、色回りしている領域）とを特定する。
【０１１９】
ステップＳ６０は、ステップＳ３２’により処理された画像データのうち、単色ＬＥＤ光源が検出された場合の画像データに対して、更に色補間部６２により色補間処理を行う。即ち、ステップＳ６０では、ステップＳ５８により特定した色回りしている領域の色を、その周辺領域の色（特定した単色ＬＥＤ光源の色と同じ色）で補間（置換）する。
【０１２０】
これにより、単色ＬＥＤ光源に対応する画像に生じる色回りの影響を除去することができる。
【０１２１】
〔その他〕
第１の実施の形態では、ＬＥＤ光源が検出されると、更にＬＥＤ光源が白色ＬＥＤ光源か単色ＬＥＤ光源かを判別し、それぞれ別々の分割数の異なる分割領域を設定するようにしたが、これに限らず、ＬＥＤ光源の種類に関わらず、ＬＥＤ光源が検出された場合には、ＬＥＤ光源が検出されない場合に比べて分割数の多い分割領域を設定するようにしてもよい。
【０１２２】
また、設定された分割領域での分割測光結果に基づくＤレンジの決定方法、及び決定されたＤレンジによるＤレンジ拡大処理は、第１の実施の形態のものに限定されない。
【０１２３】
また、第３の実施の形態では、色ＬＥＤ光源が検出された場合に、ハイライト付近を硬調化し、かつ色補正（色補間）を行うようにしたが、これに限らず、色補正しなくてもよい。この場合でも単色ＬＥＤ光源に対応する画像に生じる色回りを軽減する効果がある。
【０１２４】
更に、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２５】
１、２、３…撮像装置、１０…撮像部、１１…光学ユニット、１２…撮像素子（ＣＣＤ）、１５…デジタル信号処理部、２０…中央処理装置（ＣＰＵ）、３０…操作部、３２…光源判別部、３４…Ｄレンジ制御部、５０…色補正部、６０…階調制御部、６２…色補間部
【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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