(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮影して得られる画像データを記録する電子カメラにおいて、
再生又はプリント時において必要とされるダイナミックレンジより広い広ダイナミックレンジの画像データを取得するように被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得した画像データとともに、該画像データが前記広ダイナミックレンジの画像データであることを示す情報を記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
前記撮像手段は、前記再生又はプリント時において必要とされるダイナミックレンジの２倍以上且つ６倍以下の広ダイナミックレンジで撮像することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記撮像手段は、所望の再生又はプリントが得られる通常の露出値よりもアンダーな露出値で撮像することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記記録手段は、カメラで設定されている最大反射率を示す情報を更に記録することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項５】
前記記録手段は、前記撮像手段により取得した画像データを所定の関数で変換し、前記変換した画像データを記録するとともに、前記関数の情報を更に記録することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項６】
前記記録手段は、前記画像データと記録するデジタル値との関係式を一次関数で表し、該一次関数の少なくとも一次の係数を、前記関数の情報として記録することを特徴とする請求項５に記載の電子カメラ。
【請求項７】
前記記録手段は、前記画像データと記録するデジタル値との関係式を対数関数で表し、該対数関数の底数、一次の係数又は零次の係数のうちの少なくとも一つの係数を、前記関数の情報として記録することを特徴とする請求項５に記載の電子カメラ。
【請求項８】
再生又はプリント時において必要とされるダイナミックレンジの画像データを取得するように被写体を撮像する通常の撮像モードと、前記広ダイナミックレンジの画像データを取得するように被写体を撮像する広ダイナミックレンジ撮像モードとを切り換えるモード切り換え手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項９】
前記記録手段は、前記撮像手段により取得した画像データの画像ファイルを、前記モード切り換え手段によって切り換えられた撮影モードに対応したディレクトリ又はフォルダに記録することを特徴とする請求項８に記載の電子カメラ。
【請求項１０】
被写体を撮影して得られる画像データを記録する電子カメラにおいて、
再生又はプリント時において必要とされるダイナミックレンジの画像データを取得するように被写体を撮像する通常の撮像モードと、前記ダイナミックレンジより広い広ダイナミックレンジの画像データを取得するように被写体を撮像する広ダイナミックレンジ撮像モードとを有し、前記通常の撮像モード及び広ダイナミックレンジ撮像モードのうちの少なくとも一方の撮影モードにしたがって被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により取得した画像データの画像ファイルを、前記撮影モードに対応するディレクトリ又はフォルダに記録する記録手段と、
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項１１】
前記通常の撮像モードと広ダイナミックレンジ撮像モードとを切り換えるモード切り換え手段を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の電子カメラ。
【請求項１２】
撮像手段は、前記通常の撮像モードで撮像する場合には通常の測光を行って得た通常の露出値で撮像し、前記広ダイナミックレンジ撮像モードで撮像する場合には、通常の測光を行って得た通常の露出値に基づいて算出したアンダーな露出値で撮像することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電子カメラ。
【請求項１３】
前記記録手段は、前記撮像手段が取得した広ダイナミックレンジの画像データから前記再生又はプリント時において必要とされるダイナミックレンジの通常の画像データを作成し、前記広ダイナミックレンジの画像データと同時に前記通常の画像データを記録することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の電子カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラに係り、特に撮影画像データを再生又はプリント時に必要なダイナミックレンジよりも広いダイナミックレンジで撮像しておき、再生又はプリント時に露光量を変更することが可能な電子カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子カメラの自動露光制御に関して、シーンに応じてラチチュードを変えて撮像する自動露光装置が特開平７−２８８７３８号の公報に示されている。この発明は、逆光や過順光シーン時に主要被写体を通常の露出値で露光しても輝度レンジが大きいため高輝度部は飽和してしまうという問題に鑑みて、高輝度部の飽和を緩和するニー制御を行う自動露光制御装置に関する発明である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平７−２８８７３８号の公報に示されている自動露光制御装置では、ニー処理によって撮像の輝度レンジを可変しているのみであるので、露光状態をどんなシーンに対しても完全に合わせることは不可能であった。すなわち、ニー処理を行うとハイライト部の飽和は確かに緩和されるが、逆にハイライト部のきれ（抜け）が悪く、コントラストの無いシーンとなってしまう。また、主要被写体がオーバー露光したシーンに関しては、プリント時に正常に戻すことは出来ないという不具合があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、再生又はプリント時に必要とされるダイナミックレンジより広いダイナミックレンジで画像を撮像し、後の再生又はプリント時に自動露光制御もしくはユーザーの好みの濃度に補正したプリント画像を作成することが可能な電子カメラを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決する為の手段】
本発明は前記目的を達成するために、被写体を撮影して得られる画像データを記録する電子カメラにおいて、前記被写体を再生又はプリント時のダイナミックレンジより広い範囲で撮像し画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像データを所定の関数で変換し、変換した画像データと該関数の情報とを記録する記録手段とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
本発明によれば、被写体を再生又はプリント時のダイナミックレンジより広い範囲で撮像し、画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像データを所定の関数で変換し、変換した画像データと該関数の情報とを記録する記録手段とを備えたので、後の再生又はプリント時に自動露光制御もしくはユーザーの好みの濃度に補正したプリント画像を作成することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る電子カメラの好ましい実施の形態について詳説する。
【０００８】
図１は本発明に係る電子カメラの構成を示すブロック図である。
【０００９】
同図によれば電子カメラ１０の撮像部は、被写体１２の像をＣＣＤ（固体撮像素子）１４に結像するレンズ群１６と、ＣＣＤ１４に到達する光量を調節する絞り１８と、絞り１８の開度を調節する絞り駆動部２０と、被写体１２の像がＣＣＤ１４に結像する位置を調節するレンズ駆動部２２と、レンズ駆動部２２の制御、絞り駆動部２０の制御、撮像タイミング信号の設定等、電子カメラ１０の制御全般の制御を司るＣＰＵ２４と、ＣＣＤ１４及び撮像信号の増幅や相関２重サンプリングを行ってＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇの光量に相当する電圧を取り出すＣＤＳ２６と、アナログ画像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２８と、ＣＣＤ１４とＣＤＳ２６とＡ／Ｄ変換器２８とを同期駆動するとともに画像データの間引き率、フレームレートや画素数を制御するタイミング信号を送出するタイミング発生器３０と、通常の撮像モードと広ダイナミックレンジ撮像モードとを切り換える撮像モード切り換え手段３１とから構成されている。
【００１０】
積算回路３２は、得られたＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇ各色の画像のデジタル信号値から画像中の輝度成分を抽出して、これを所定のエリアについて積分するなどして被写体の輝度レベルを取得し、ここで得た被写体の輝度レベルから撮影に必要な露出力（撮影絞りとシャッター速度）を求めるＴＴＬ式のＡＥ機能や、例えば画像信号中のＧ信号の高周波成分が最大になるようにレンズ群１６を移動させるコントラストＡＦ機能を持つ。
【００１１】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇ各色にデジタル変換された撮影画像データはリアルタイムで出力されるので、後段における画像信号処理に要する時間の間に画像データを一時的に記憶しておくメモリ４０と、撮影画像データのガンマ補正やオプティカルブラック補正、ホワイトバランス補正を行うガンマ補正部３４と、隣接するＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇの撮影画像データからＲ、Ｇ、Ｂの画像データを作成する同時化部３６と、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データをＹＣ変換して輝度情報と色差信号に変換するＹＣ変換部３８とが、電子カメラ１０の信号処理部に設けられている。
【００１２】
なお、ＹＣ変換した画像データをＮＴＳＣフォーマットの表示手段４２に表示する場合には、ＹＣ変換した画像データをＮＴＳＣの表示フォーマットに変換するＮＴＳＣエンコーダ４４を通して、ＮＴＳＣのビデオ信号を生成して表示する。
【００１３】
また、ＹＣ変換した画像データを記録手段４６に記録する場合に、画像データの量を減少させるための圧縮処理を行う圧縮手段４８が設けられている。
【００１４】
本発明に係る電子カメラ１０には、広ダイナミックレンジ記録を行う場合に画像の輝度を対数変換等の階調変換を行う階調変換手段５０と、階調変換した画像データを更に圧縮してデータ量を減少させる圧縮手段５２と、圧縮したデータ又は記録手段４６から読み出した画像データを伸長し階調逆変換を行うとともにガンマ補正やＹＣ変換を行って表示用の画像を作成する信号処理部５４とが設けられている。
【００１５】
上記のように構成された電子カメラ１０を用いて広ダイナミックレンジ撮像をしない通常の撮影動作を以下に説明する。
【００１６】
撮影者が電子カメラ１０の撮像モード切り換え手段３１を操作して通常の撮像モードに設定すると、レンズ群１６を介してＣＣＤ１４に結像した被写体像はＣＣＤ１４に設けられている光電変換素子の働きによって電荷に変換される。この蓄えられた電荷はタイミング発生器３０の指令に基づいて一定周期ごとにＣＣＤ１４から出力される。
【００１７】
ＣＣＤ１４から出力された電荷はＣＤＳ２６で光量に応じた各フィルタ配列の色信号Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇに変換されて出力される。このＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇアナログ信号をデジタル信号に変換してＡ／Ｄ変換器２８にてＡ／Ｄ変換して、画像データを一時記憶するメモリ４０に格納した後に逐次読み出してガンマ補正、オプティカルブラック補正、ホワイトバランス補正、同時化、ＹＣ変換を行った後に、表示手段４２に表示される。
【００１８】
そして、撮影者は電子カメラ１０を撮影する被写体１２に向け、表示手段４２に表示されている撮影画像を見ながら被写体１２に対するアングル、焦点、露出状態を手動又は自動のＡＥで決定したのちに図示しないレリーズボタンを押して撮影する。
【００１９】
すると表示手段４２に表示されていた被写体１２の画像は、予め設定されている記録用のフレームレート、画素数で記録手段４６に記録される。
【００２０】
以下に本発明に係る広ダイナミックレンジ撮像を行った場合の階調変換記録動作を説明する。
【００２１】
撮影者が電子カメラ１０の撮像モード切り換え手段３１を操作し、広ダイナミックレンジ撮像モードを設定して、表示手段４２に表示されている撮影画像を見ながらレリーズボタンを押すと、Ａ／Ｄ変換器２８から出力されたＲ、Ｇ、Ｂ、Ｇのデジタル輝度信号は、該画像信号を一時記憶するメモリ４０に格納した後に逐次読み出して、階調変換手段５０に伝達される。一般にプリンタはＲ、Ｇ、Ｂ信号を基にプリントを行うので、このようにガンマ補正や同時化やＹＣ変換処理を行わずに階調変換を行って記録手段４６に画像データを記録することによって、良好な画質のプリントを得ることが可能となる。階調変換手段５０における階調変換処理方法について、図２〜図４を用いて説明する。
【００２２】
図２は、被写体反射率Ｒ（％）と、記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）との関係を示す図である。
【００２３】
同図によれば、従来は被写体反射率２００（％）に相当するＣＣＤ出力電圧を最大のデジタル値としていた。すなわち、１２ビットの階調を備えた記憶方式を用いている場合には、被写体反射率２００（％）の光量（輝度）が４０９５（１２ビット）になるようにＡＥを調節して記録していた。ところが被写体反射率が一つの画像の中で大きく異なっている場合においては、ＡＥの調節が撮影者の希望するＡＥ値に対して±１．５（ＥＶ）程度ずれることは頻繁に発生するので、例えば撮影時にはハーフトーンであった被写体が、撮影した画像を印刷する場合に白側又は黒側に飛んでしまってハーフトーンが表現できないという不具合が発生していた。
【００２４】
そこで本発明では、例えば、被写体反射率７００（％）に相当するＣＣＤ出力電圧を最大のデジタル値とするように、画像データのゲインを切り換えて印刷時のダイナミックレンジを遙に越えたダイナミックレンジで記録するようにした。すなわち、１２ビットの階調を備えた記憶方式を用いている場合には、被写体反射率７００（％）の光量が４０９５（１２ビット）になるように記録する設定とした。
【００２５】
なお、被写体反射率Ｒ（％）に相当する輝度情報は、再生又はプリント時のダイナミックレンジの２倍以上とすることによって再生時の補正量が確保される。また、ＡＥの精度によれば、±２．５ＥＶ以上ずれることは無いことと、ＣＣＤのダイナミックレンジは有限の値であるので、記録時のダイナミックレンジは再生又はプリント時のダイナミックレンジの６倍程度あれば十分である。
【００２６】
図３は、画像データ中の被写体反射率Ｒ（％）と記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）が一次関数で表される関係にある場合の輝度補正を示す図である。
【００２７】
同図には、通常の露出で撮影した場合には被写体反射率Ｒが７００（％）まで１２ビットで記録可能な直線が示されている。このようにして撮影した画像データを実際に再生表示してみたところ、ＡＥの測光が不適切であったために希望する被写体像よりも１（ＥＶ）暗く表示された場合には、再生時又はプリント時にゲイン（図３の例では直線の傾き）を変えて＋１（ＥＶ）の正の補正を行うことによって希望する被写体像を得ることが可能となる。しかし、このように＋１（ＥＶ）の補正を行うと本来被写体反射率Ｒが７００（％）まで記録した被写体像が半分の３５０（％）までしか再生されなくなってしまうが、これは以下の理由により全く支障が発生しない。
【００２８】
プリント時のダイナミックレンジは、たとえばリバーサルフィルムの例として「テレビジョン学会誌Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．１０，ｐｐ．１３９５〜１３９７（１９９３年）」に示されている。この文献のフォトＣＤの例によれば、反射率は２００％白まで対応できるように設計しており、実際の再生やプリント時のダイナミックレンジも一般に反射率２００（％）までの対応である。
【００２９】
上記のように再生時又はプリント時に＋１（ＥＶ）の補正を行ってもまだ被写体反射率Ｒが３５０（％）であるので、プリント時のダイナミックレンジである反射率２００（％）よりも遙に広い範囲まで表現しているので支障は発生しない。更に＋２（ＥＶ）の補正を行ったとしても被写体反射率Ｒが１７５（％）まで再生可能であるので、被写体反射率Ｒが７００（％）まで記録することによってＡＥの測光不具合を再生又はプリント時に完全に補正することが可能となる。また、被写体反射率Ｒを負の方向に補正する場合には、ダイナミックレンジは減少しないのでＡＥの測光不具合を完全に補正することが可能である。
【００３０】
なお、被写体反射率Ｒ（％）と記録するデジタル値を一次関数で表す階調変換を行う方法によれば、記録する際や再生又はプリントする際において階調変換の演算が容易となり、処理速度に影響しにくいという利点がある。
【００３１】
上記のようにして階調変換された画像データは、必要に応じて圧縮処理されて記録手段４６に記録される。
【００３２】
なお、上記のように従来方法で表示する手段と広ダイナミックレンジ記録をする手段との両方を備えることによって、従来の電子カメラのように撮影の場で被写体画像を表示手段に表示することが可能である。
【００３３】
図４は、画像データ中の被写体反射率Ｒ（％）と記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）が対数関数で表される関係にある場合の輝度補正を示す図である。
【００３４】
同図には、通常の露出で撮影した場合には被写体反射率Ｒが７００（％）まで１２ビットで対数記録可能な線が示されている。この通常の露出で撮影した場合の対数記録変換する式を以下の式（１）、（２）に示す。なお、下記の例では対数の底数は１０に設定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３５】
【数１】
Ｄ０＝１５００×log10 Ｒ−１７２  （２．８０５≦Ｒの場合）…（１）
【００３６】
【数２】
Ｄ０＝Ｒ×５００／２．８０５      （２．８０５≧Ｒの場合）…（２）
但し、Ｄ０：通常の露出で撮影した場合の対数記録値  （ｄｉｇｉｔ）
Ｒ：被写体反射率                        （％）
なお、上記対数記録の実施例では、低反射率時の分解能を大きく維持するとともに被写体反射率Ｒが零の時にデジタル値Ｄも零となるようにするために、被写体反射率Ｒが５００（ｄｉｇｉｔ）以下（２．８０５≧Ｒの場合）には対数変換を行わずに直線で記録している。
【００３７】
上記のように被写体反射率Ｒを対数で記録することによって、実際使用する低反射率時の分解能を維持しつつ、広ダイナミックレンジの記録を行うことが可能となる。また、このように被写体輝度の対数に線形になるように階調を記録しておくと、電子カメラでの階調変換演算処理は前者の一次関数による記録方法より複雑となるが、再生又はプリント時に露出補正を行う場合にはデータをシフト（差分）するだけで済むので、露光補正が容易となる。
【００３８】
尚、＋１ＥＶの露出補正をカメラで行う場合の式を式（３）、（４）に示し、＋２ＥＶの露出補正を行う場合の式を式（５）、（６）に、−１ＥＶの露出補正を行う場合の式を式（７）、（８）に示す。
【００３９】
【数３】
Ｄ１＝１５００×log10 Ｒ＋２８０  （１．４０１≦Ｒの場合）…（３）
【００４０】
【数４】
Ｄ１＝Ｒ×５００／１．４０１      （１．４０１≧Ｒの場合）…（４）
【００４１】
【数５】
Ｄ２＝１５００×log10 Ｒ＋７３２  （０．７    ≦Ｒの場合）…（５）
【００４２】
【数６】
Ｄ２＝Ｒ×５００／０．７          （０．７    ≧Ｒの場合）…（６）
【００４３】
【数７】
Ｄ３＝１５００×log10 Ｒ−６２４  （５．６１５≦Ｒの場合）…（７）
【００４４】
【数８】
Ｄ３＝Ｒ×５００／５．６１５      （５．６１５≧Ｒの場合）…（８）
但し、Ｄ１：＋１ＥＶの露出補正を行う場合の対数記録値  （ｄｉｇｉｔ）
Ｄ２：＋２ＥＶの露出補正を行う場合の対数記録値  （ｄｉｇｉｔ）
Ｄ３：−１ＥＶの露出補正を行う場合の対数記録値  （ｄｉｇｉｔ）
上記のようにして階調変換された画像データは、必要に応じて圧縮処理されて記録手段４６に記録される。この記録された画像ファイルのデータは従来の方法で読み出して表示又はプリントする処理を実行すると、撮影時の画像と異なった階調となってしまう。この不具合を避けるために、階調変換された画像ファイルであることを示す輝度情報を含むタグを画像ファイルとともに記録しておき、再生又はプリント時にはこのタグの内容に従って補正可能な範囲内で階調変換を行う。
【００４５】
図５は、本発明に係る前記階調変換の輝度情報を含む画像ファイルの構成例を示す図である。
【００４６】
同図によれば画像ファイル７０は、画像データが広ダイナミックレンジ記録された画像であるかどうかを表す広ダイナミックレンジ記録情報７２と、実際にカメラで設定されている最大反射率情報を表すダイナミックレンジ情報７４と、階調変換の変換式や一次及び零次の定数、形式が記録されている記録階調の状態７６と、画像データのデータ量を減少させるためのデータ圧縮の有無や形態を表す情報である圧縮の形態７８と、ＣＣＤ１４からの出力をＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離するためのフィルタ構造を示す情報であるフィルタ配列の形態８０、等を含む画像ファイルのタグ情報と、画像データが記録されている画像データエリア８２とから構成されている。
【００４７】
上記のように画像ファイル７０のヘッダ部に階調記録方式のタグ情報を記録しておくことによって、撮影時の画像を忠実に再生することが可能となる。
【００４８】
図６は、記録手段４６に記録されている画像ファイルを読み出してプリントする処理を示すフローチャートである。
【００４９】
記録手段４６からプリントする画像ファイル７０の読み出しが終了して、画像ファイル７０の画像データをプリント画像に展開する処理に入ると、処理プログラムは同図のステップＳ１００「広ダイナミックレンジ記録判断」（以降Ｓ１００のように略す）にジャンプしてくる。
【００５０】
Ｓ１００では画像ファイル７０のヘッダ部に記録されている広ダイナミックレンジ記録情報７２を読み取って、広ダイナミックレンジ記録された画像データであるか否かの判断を行い、広ダイナミックレンジ記録された画像である場合には図１に示されている信号処理部５４にて読み出した画像ファイルのデータを図６の広ダイナミックレンジ処理に沿って処理を進め、広ダイナミックレンジ記録でない通常の記録方式で記録された画像データである場合には図１に示されている圧縮手段４８にて従来通りの伸長・展開処理を進める。
【００５１】
Ｓ１０２「記録階調方式判断」では、タグ情報中の記録階調の状態７６を読み取って階調変換の変換式や定数、形式に応じた画像データの展開の方法をセットする。
【００５２】
Ｓ１０４「記録ダイナミックレンジ判断」では、実際にカメラで設定されている最大反射率情報であるダイナミックレンジ情報７４をタグ情報中から読み取って、階調変換時の定数としてセットする。
【００５３】
Ｓ１０６「圧縮方式判断」では、タグ情報中の圧縮の形態７８を読み取って、画像データのデータ量を減少させるためのデータ圧縮の有無や、圧縮の形態を表す情報をもとに画像データを展開する定数をセットする。
【００５４】
Ｓ１０８「フィルタ配列判断」では、タグ情報中のフィルタ配列の形態８０を読み取って、撮影したＣＣＤ１４のフィルタ配列に応じた同時化処理を行う設定にする。
【００５５】
Ｓ１１０「圧縮解凍」では、圧縮の形態７８の情報に基づいて画像データエリア８２に記録されている画像データの解凍を行う。
【００５６】
Ｓ１１２「同時化処理」では、撮影したＣＣＤ１４のフィルタ配列に応じた同時化処理を行い、画像データをＲ、Ｇ、Ｂの３原色に分離する処理を行う。
【００５７】
Ｓ１１４「露光補正」では、３原色に分離した画像データから自動で露光補正を行う。
【００５８】
Ｓ１１６「色補正」では、前記自動露光補正した画像データから自動でホワイトバランスの補正を行い、補正が終了した画像データはＹＣ変換されて図１に示すＮＴＳＣエンコーダ４４を経由して表示手段４２に表示される。
【００５９】
Ｓ１１８「露光補正」とＳ１２０「色補正」では、利用者が表示手段４２に表示されている再生画像を見ながら露光補正と色補正とが必要であるか否かの判断と、露光補正と色補正とが必要である場合には補正倍率の指示を行って露光補正と色補正とを行う。ここで露光補正と色補正の補正幅は、タグ情報に記載されているダイナミックレンジ情報７４に応じて決定される。この決定した各補正量によって画像データが補正され、階調逆変換された画像が表示手段４２に表示される。
【００６０】
上記のようにして階調補正が終了した画像は、図示しないプリンタによってプリントされる。その際には、プリントに適したガンマ補正をＳ１２２「ガンマ補正」にて行う。
【００６１】
Ｓ１２４「画素数の拡大縮小」では、プリントする解像度と大きさに応じて画素数変換を行い、次のＳ１２６「シャープネス処理」で画像の各エッジのシャープネス処理を行った後に、Ｓ１２８「プリント」にてプリントを実行する。
【００６２】
本発明に係る広ダイナミックレンジ撮像と広ダイナミックレンジ記録とを上記のように行うことによって、撮影時にＡＥが不適切であった画像データであっても適切に露光補正したプリント画像を得ることが可能となる。
【００６３】
また、撮影者にとっては、絞り１８が閉じ気味でシャッター速度に相当する撮像タイミングは早い（すなわち露光量が少ない）方が撮影は容易となるので、広ダイナミックレンジ撮像時には、−１ＥＶ〜−２ＥＶ程度暗く撮影しておき、プリント時に補正することも可能となる。また、通常の撮像モードが２００％撮像、広ダイナミックレンジ撮像モードが７００％撮像、通常の撮像モードの露出値が１２ＥＶの場合、補正値はlog10 （７００／２００）／log10 （２）＝１．８ＥＶのアンダー撮影となり、露出値は１３．８ＥＶとなる。
【００６４】
なお、広ダイナミックレンジ撮像時には、同時に撮影した画像を通常の撮像モードで同時に記録してもよい。通常の撮像モードと、広ダイナミックレンジ撮像モードでの撮像の両方を同時に行う場合には、露出値は広ダイナミックレンジ撮像モードでの値で撮像し、通常の撮像モードのデータはガンマ補正部３４以前に設けられているゲインコントロール手段（図示せず）にてゲインを上げて、通常の撮像モードの値に変換した画像データを記録する。
【００６５】
図７に、撮影と階調変換と階調逆変換と再生又はプリント時におけるデータの関係を示す。
【００６６】
被写体を撮影する場合の階調変換について以下に説明する。
【００６７】
第４象限の被写体反射率Ｒ１の被写体に対して電子カメラ１０のＡＥが撮影者の希望する露出と合っている場合には、被写体反射率Ｒ１の像は通常の露出の対数階調変換曲線上の点Ｋ１を経由して記録デジタル値Ｋ２に変換されて記録手段４６に記録される。
【００６８】
そして、記録された画像データを再生する場合には、記録されているＫ２のデジタル値は第３象限に記載されている通常の露出の対数逆階調変換曲線上のＫ３点を経由して、再生又はプリントデジタル値Ｋ４に変換される。そして、第２象限に記載されている再生又はプリント特性曲線上のＫ５点を経由して再生又はプリント濃度Ｋ６に変換される。
【００６９】
ところが、電子カメラ１０におけるＡＥが希望する露出よりも１ＥＶ小さく設定してしまった場合には、絞り１８を１ＥＶぶんだけ開けて撮影してしまうため、被写体反射率Ｒ１の被写体は記録デジタル値Ｋ１２で記録されてしまう。このＫ１２のデジタル値は通常の露出の対数逆階調変換曲線上のＫ１３点を経由してＫ１４のプリントデジタル値に変換される。この画像データを再生すると、第３象限に記載されている通常の露出の対数逆階調変換曲線上のＫ１５点を経由して、Ｋ１６の再生又はプリントデジタル値に変換されるので、被写体本来の濃度よりも１ＥＶぶんだけ濃度が薄く、明るく再生されてしまう。
【００７０】
そこで利用者は、本来の被写体像より明るく再生された画像を見ながら＋１ＥＶの補正を行うために、画像データを再生する場合において第３象限に記載されている＋１ＥＶ補正露出の対数逆階調変換曲線を選択して、＋１ＥＶ補正露出の対数逆階調変換曲線上のＫ１７点を経由して再生又はプリントデジタル値に変換する。すると、第２象限に記載されている再生又はプリント特性曲線上のＫ５点に相当する再生又はプリント濃度に変換される。
【００７１】
また、電子カメラ１０におけるＡＥが希望する露出よりも１ＥＶ大きく設定してしまった場合には、絞り１８を１ＥＶぶんだけ閉じて撮影してしまうため、被写体反射率Ｒ１の被写体は記録デジタル値Ｋ２２で記録されてしまう。このＫ２２のデジタル値は通常の露出の対数逆階調変換曲線上のＫ２３点を経由してＫ２４のプリントデジタル値に変換される。この画像データを再生すると、第３象限に記載されている通常の露出の対数逆階調変換曲線上のＫ２５点を経由して、Ｋ２６の再生又はプリントデジタル値に変換されるので、被写体本来の濃度よりも１ＥＶぶんだけ濃度が濃く、暗く再生されてしまう。
【００７２】
そこで利用者は、前記の明るく再生された画像を補正するのとは逆に、−１ＥＶの補正を行うために画像データを再生する場合において第３象限に記載されている−１ＥＶ補正露出の対数逆階調変換曲線を選択して、−１ＥＶ補正露出の対数逆階調変換曲線上のＫ２７点を経由して再生又はプリントデジタル値に変換する。すると、第２象限に記載されている再生又はプリント特性曲線上のＫ５点に相当する再生又はプリント濃度に変換される。
【００７３】
上記の説明では、再生時の濃度補正を作業者が再生画像を見ながら手動で濃度の補正を行った例で説明したが自動で画像の濃度を判断して補正してもよい。
【００７４】
なお、上記の第２〜第４象限の処理をまとめて記載すると、同図の第１象限に示す変換曲線となる。すなわち、第１象限の被写体反射率Ｒ１の被写体は、電子カメラ１０の被写体反射率−プリント濃度特性の曲線のＫ７点を経由してプリント濃度Ｋ６で記録手段４６に印刷される。
【００７５】
図８に、撮影した画像ファイルを記録手段４６に記録する際のディレクトリ構造を示す。
【００７６】
同図によれば、「ＤＣＩＭ」という名称のディレクトリの下の階層に、広ダイナミックレンジ記録された画像ファイルを格納するディレクトリ「Ｗｉｄｅｒａｎｇｅ」と、通常のモードで記録された画像ファイルを格納するディレクトリ「ＮｏｍａｌＲａｎｇｅ」とが設けられている。
【００７７】
そして、ディレクトリ「Ｗｉｄｅｒａｎｇｅ」の中には広ダイナミックレンジ記録された各画像ファイル「Ｄｓｃｗ０００１．ｔｉｆ」、「Ｄｓｃｗ０００２．ｔｉｆ」、…が格納される。ここで画像ファイル名の先頭部分の「Ｄｓｃｗ」は広ダイナミックレンジ記録されたファイルであることを示している。画像ファイル名の後半部分の「０００１」は撮影した順番又は種類を示している。また、画像ファイル名の拡張子「ｔｉｆ」は、圧縮ファイルの構造を示している。
【００７８】
そして、ディレクトリ「ＮｏｍａｌＲａｎｇｅ」の中には通常の撮像モードで記録された各画像ファイル「Ｄｓｃｎ０００１．ｊｐｇ」、「Ｄｓｃｎ０００２．ｊｐｇ」、…が格納される。ここで画像ファイル名の先頭部分の「Ｄｓｃｎ」は通常の撮像モードで記録されたファイルであることを示している。画像ファイル名の後半部分の「０００１」は撮影した順番又は種類を示し、画像ファイル名の拡張子「ｊｐｇ」は、圧縮ファイルの構造を示している。
【００７９】
上記のように広ダイナミックレンジ撮像された画像ファイルと通常の撮像モードで撮像された画像ファイルとを、ディレクトリとファイル名で分類することによって、撮影後の整理、分類、検索を容易に実施することが可能となる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電子カメラによれば、被写体を再生又はプリント時のダイナミックレンジより広い範囲で撮像し画像データを取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得した画像データを所定の関数で変換し、変換した画像データと該関数の情報とを記録する記録手段とを備えたので、後の再生又はプリント時に自動露光制御もしくはユーザーの好みの濃度に補正したプリント画像を作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子カメラの構成を示すブロック図
【図２】被写体反射率Ｒ（％）と、記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）との関係を示す図
【図３】被写体反射率Ｒ（％）と記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）が一次関数で表される関係にある場合の輝度補正を示す図
【図４】被写体反射率Ｒ（％）と記録するデジタル値Ｄ（ｄｉｇｉｔ）が対数関数で表される関係にある場合の輝度補正を示す図
【図５】本発明に係る前記階調変換の輝度情報を含む画像ファイルの構成例を示す図
【図６】記録手段４６に記録されている画像ファイルを読み出してプリントする処理を示すフローチャート
【図７】撮影と階調変換と階調逆変換と再生又はプリント時におけるデータの関係を示す図
【図８】撮影した画像ファイルを記録手段４６に記録する際のディレクトリ構造を示す図
【符号の説明】
１０…電子カメラ、１２…被写体、１４…ＣＣＤ、１６…レンズ群、１８…絞り、２４…ＣＰＵ、３１…撮像モード切り換え手段、３４…ガンマ補正部、３６…同時化部、３８…ＹＣ変換部、４０…メモリ、４２…表示手段、４６…記録手段、４８…圧縮手段、５０…階調変換手段、５２…圧縮手段、５４…信号処理部、７０…画像ファイル、７２…広ダイナミックレンジ記録情報、７４…ダイナミックレンジ情報、７６…記録階調の状態、７８…圧縮の形態、８０…フィルタ配列の形態、８２…画像データエリア
【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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