(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像するストロボ付き撮像装置であって、
前記被写体の明るさを検出し、検出した前記被写体の明るさに基づいて、前記ストロボの第１の発光条件、及び前記第１の発光条件より強い発光を示す前記ストロボの第２の発光条件を決定する撮像系ＣＰＵと、
前記第１の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第１の画像を取得し、前記第２の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第２の画像を取得する撮像部と、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断する距離判断部と、
前記距離判断部が判断した前記第１の部分被写体の距離に基づいて、前記第１の画像の一部であって、前記第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正する画像補正部と
を備えるストロボ付き撮像装置。
【請求項２】
前記被写体の明るさを測定する測光センサ
をさらに備え、
前記撮像系ＣＰＵは、レリーズボタンが押下された場合に、前記測光センサの測定データから前記被写体の明るさを検出して、前記第１の発光条件及び前記第２の発光条件を決定する
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項３】
前記撮像系ＣＰＵは、検出した前記被写体の明るさに基づいて、シャッタスピード、絞り、又はズーム倍率を含む前記撮像部の動作条件をさらに決定し、
前記撮像部は、前記撮像系ＣＰＵが決定した動作条件で、前記第１の画像及び前記第２の画像を取得する
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項４】
前記画像補正部は、前記第１の部分画像をガンマ補正する場合において、前記第１の部分被写体の距離に基づいたガンマ値を用いる
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項５】
前記画像補正部は、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１のガンマ値を用いて前記第１の部分画像をガンマ補正し、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、前記第１のガンマ値よりも大きい第２のガンマ値を用いて前記第１の部分画像をガンマ補正する
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項６】
前記画像補正部は、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さのノイズ除去を行う
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項７】
前記画像補正部は、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１の強さのノイズ除去を前記第１の部分画像に行い、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、前記第１の強さよりも強い第２の強さのノイズ除去を前記第１の部分画像に行う
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項８】
前記画像補正部は、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さの明度補正を行う
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項９】
前記画像補正部は、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１の強さの明度補正を前記第１の部分画像に行い、前記第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、前記第１の強さよりも強い第２の強さの明度補正を前記第１の部分画像に行う
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項１０】
前記距離判断部は、前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記被写体のうちの第２の部分被写体の距離を更に判断し、
前記画像補正部は、前記第２の部分被写体の距離が、前記第１の部分被写体の距離よりも大きい場合に、前記第１の画像の一部であって、前記第２の部分被写体を撮像した第２の部分画像を前記第１の部分画像よりも強く補正する
請求項１に記載のストロボ付き撮像装置。
【請求項１１】
ストロボ付き撮像装置で被写体を撮像する撮像方法であって、
前記被写体の明るさを検出する明るさ検出ステップと、
前記被写体の明るさに基づいて、前記ストロボの第１の発光条件、及び前記第１の発光条件より強い発光を示す前記ストロボの第２の発光条件を決定する発光条件決定ステップと、
前記第１の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第１の画像を取得し、前記第２の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第２の画像を取得する撮像ステップと、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断する距離判断ステップと、
前記第１の部分被写体の距離に基づいて、前記第１の画像の一部であって、前記第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正する画像補正ステップと
を備える撮像方法。
【請求項１２】
レリーズボタンが押下されたことを検出する押下検出ステップ
をさらに備え、
前記明るさ検出ステップは、レリーズボタンが押下された場合に、前記被写体の明るさを検出するステップを有し、
前記発光条件決定ステップは、レリーズボタンが押下された場合に検出された前記被写体の明るさに基づいて、前記第１の発光条件及び前記第２の発光条件を決定するステップを有する
請求項１１に記載の撮像方法。
【請求項１３】
前記被写体の明るさに基づいて、シャッタスピード、絞り、又はズーム倍率を含む前記ストロボ付き撮像装置の動作条件を決定する動作条件決定ステップ
をさらに備え、
前記撮像ステップは、前記動作条件で前記第１の画像及び前記第２の画像を取得するステップを有する
請求項１１に記載の撮像方法。
【請求項１４】
前記画像補正ステップは、前記第１の部分画像をガンマ補正する場合において、前記第１の部分被写体の距離に基づいたガンマ値を用いてガンマ補正するステップを有する
請求項１１に記載の撮像方法。
【請求項１５】
前記画像補正ステップは、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さのノイズ除去を行うステップを有する
請求項１１に記載の撮像方法。
【請求項１６】
前記画像補正ステップは、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さの明度補正を行うステップを有する
請求項１１に記載の撮像方法。
【請求項１７】
被写体を撮像するストロボ付き撮像装置用のプログラムであって、前記ストロボ付き撮像装置に、
前記被写体の明るさを検出する明るさ検出手順と、
前記被写体の明るさに基づいて、前記ストロボの第１の発光条件、及び前記第１の発光条件より強い発光を示す前記ストロボの第２の発光条件を決定する発光条件決定手順と、
前記第１の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第１の画像を取得させ、前記第２の発光条件で前記ストロボが発光しているときに、前記被写体の第２の画像を取得させる撮像手順と、
前記第１の画像及び前記第２の画像に基づいて、前記被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断させる距離判断手順と、
前記判断された前記第１の部分被写体の距離に基づいて、前記第１の画像の一部であって前記第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正させる画像補正手順と
を実行させるプログラム。
【請求項１８】
前記ストロボ付き撮像装置に、
レリーズボタンが押下されたことを検出する押下検出手順
をさらに実行させ、
前記明るさ検出手順は、レリーズボタンが押下された場合に、前記被写体の明るさを検出する手順を有し、
前記発光条件決定手順は、レリーズボタンが押下された場合に検出された前記被写体の明るさに基づいて、前記第１の発光条件及び前記第２の発光条件を決定する手順を有する
請求項１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記ストロボ付き撮像装置に、
前記被写体の明るさに基づいて、シャッタスピード、絞り、又はズーム倍率を含む前記ストロボ付き撮像装置の動作条件を決定する動作条件決定手順
をさらに実行させ、
前記撮像手順は、前記動作条件で前記第１の画像及び前記第２の画像を取得する手順を有する
請求項１７に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記画像補正手順は、前記第１の部分画像をガンマ補正する場合において、前記第１の部分被写体の距離に基づいたガンマ値を用いてガンマ補正する手順を有する
請求項１７に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記画像補正手順は、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さのノイズ除去を行う手順を有する
請求項１７に記載のプログラム。
【請求項２２】
前記画像補正手順は、前記第１の部分画像に前記第１の部分被写体の距離に基づいた強さの明度補正を行う手順を有する
請求項１７に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置、撮像方法、及びプログラムに関する。特に本発明は、被写体を撮像し、取得した画像を補正するストロボ付き撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被写体をデジタルカメラ等の撮像装置で撮像した場合、遠距離に位置する被写体の画像は、ノイズが目立ちやすくなる、適正な露出が得られなくなる、焦点がぼけるといった画質劣化が起こりやすい。特開平１１−２６１７９７では、同一シーンを異なる焦点距離で撮影した画像を取得し、合成することによって、距離の異なる複数の被写体に対して焦点の合った画像データを生成する画像処理方法が開示されている。また、特開平１１−２６１８２２では、取得した画像の領域毎の濃度変化を検出し、画像の濃度が中心部分から周辺部分に向けて低下もしくは上昇する場合の変化に応じた濃度補正を行うことによって、周辺光量の低下にともなう画質劣化を低減する画像処理方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−２６１７９７に開示された画像処理方法は、多段フォーカス機構を備えた高価な撮像装置を必要とするという課題がある。また、特開平１１−２６１８２２に開示された画像処理方法は、画像の中心部から周辺部に向かって増大する濃度変化を補正の対象としており、画像の中心部にある画質劣化を補正することはできないという課題がある。
【０００４】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる撮像装置、撮像方法、及びプログラムを提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、被写体を撮像するストロボ付き撮像装置は、ストロボの第１の発光条件において、被写体の第１の画像を取得し、ストロボの第２の発光条件において、被写体の第２の画像を取得する撮像部と、第１の画像及び第２の画像に基づいて、被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断する距離判断部と、距離判断部が判断した第１の部分被写体の距離に基づいて、第１の画像の一部であって、第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正する画像補正部とを備える。
【０００６】
画像補正部は、第１の部分画像をガンマ補正する場合において、第１の部分被写体の距離に基づいたガンマ値を用いてもよい。
【０００７】
画像補正部は、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１のガンマ値を用いて第１の部分画像をガンマ補正し、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、第１のガンマよりも大きい第２のガンマ値を用いて第１の部分画像をガンマ補正してもよい。
【０００８】
画像補正部は、第１の部分画像に第１の部分被写体の距離に基づいた強さのノイズ除去を行ってもよい。
【０００９】
画像補正部は、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１の強さのノイズ除去を第１の部分画像に行い、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、第１の強さよりも強い第２の強さのノイズ除去を第１の部分画像に行ってもよい。
【００１０】
画像補正部は、第１の部分画像に第１の部分被写体の距離に基づいた強さの明度補正を行ってもよい。
【００１１】
画像補正部は、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも小さい場合に、第１の強さの明度補正を第１の部分画像に行い、第１の部分被写体の距離が所定の距離よりも大きい場合に、第１の強さよりも強い第２の強さの明度補正を第１の部分画像に行ってもよい。
【００１２】
距離判断部は、第１の画像及び第２の画像に基づいて、被写体のうちの第２の部分被写体の距離を更に判断し、
画像補正部は、第２の部分被写体の距離が、第１の部分被写体の距離よりも大きい場合に、第１の画像の一部であって、第２の部分被写体を撮像した第２の部分画像を第１の部分画像よりも強く補正してもよい。
【００１３】
本発明の第２の形態によると、ストロボ付き撮像装置で被写体を撮像する撮像方法は、ストロボを第１の発光条件で発光させて、被写体の第１の画像を取得するステップと、ストロボを第２の発光条件で発光させて、被写体の第２の画像を取得するステップと、第１の画像及び第２の画像に基づいて、被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断するステップと、判断された第１の部分被写体の距離に基づいて、第１の画像の一部であって、第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正するステップとを備える。
【００１４】
本発明の第３の形態によると、ストロボ付き撮像装置用のプログラムは、ストロボ付き撮像装置に、ストロボを第１の発光条件で発光させて、被写体の第１の画像を取得させ、ストロボを第２の発光条件で発光させて、被写体の第２の画像を取得させる撮像モジュールと、第１の画像及び第２の画像に基づいて、被写体のうちの第１の部分被写体の距離を判断させる距離判断モジュールと、判断された第１の部分被写体の距離に基づいて、第１の画像の一部であって第１の部分被写体を撮像した第１の部分画像を補正させる画像補正モジュールとを備える。
【００１５】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るデジタルカメラ１０の機能ブロックを示す。デジタルカメラ１０は、本発明における撮像装置の一例である。撮像装置は、動画を撮影するデジタルビデオカメラであってもよい。デジタルカメラ１０は、ストロボ３６と、被写体を撮像する撮像部２０と、撮像部２０が撮像した複数の画像に基づいて被写体距離を判断する距離判断部１２と、距離判断部１２が判断した被写体距離に基づいて画像を補正する画像補正部１４と、ストロボ３６及び撮像部２０の動作を制御する撮像系ＣＰＵ５０とを備える。なお、ストロボ３６は、撮像部２０の一部であってもよい。
【００１８】
レリーズスイッチの押下等、ユーザの操作が行われた場合、撮像系ＣＰＵ５０は、ポートレートモード、風景モード、及び夜景モード等を含む撮影モードの選択状況と、被写体の明るさを検出して、ストロボ３６の第１の発光条件及び第２の発光条件を決定する。また、撮像系ＣＰＵ５０は、前記検出した撮影モードの選択状況と、被写体の明るさに基づいて、シャッタスピード、絞り、及びズーム倍率等、撮像部２０の動作条件を決定する。そして、ストロボ３６は、撮像系ＣＰＵ５０が決定した第１の発光条件で発光する。撮像部２０は、第１の発光条件におけるストロボ３６の発光とほぼ同時に被写体の第１の画像を取得する。次にストロボ３６は、撮像系ＣＰＵ５０が決定した第２の発光条件で発光する。撮像部２０は、第２の発光条件におけるストロボ３６の発光とほぼ同時に被写体の第２の画像を取得する。なお、第１の画像と第２の画像とを取得する時間的な間隔を可能な限り短くすることによって、被写体を実質的に同一の構図で撮像することが望ましい。
【００１９】
距離判断部１２は、撮像部２０が取得した第１の画像及び第２の画像に基づいて、被写体の距離を判断する。具体的には、距離判断部１２は、ストロボ３６の発光条件が互いに異なる第１の画像及び第２の画像の明るさを比較し、第１の画像と第２の画像との明るさの差が予め定められた値より大きい領域は、ストロボの光が届きやすい、つまり距離が近い部分被写体を撮像した部分画像であると判断する。そして、第１の画像と第２の画像との明るさの差が予め定められた値より小さい領域は、ストロボの光が届きにくい、つまり距離が遠い部分被写体を撮像した部分画像であると判断する。
【００２０】
画像補正部１４は、距離判断部１２が判断した被写体の距離に基づいて、第１の画像または第２の画像を補正する。具体的には、第１の画像の一部であって、遠距離に位置すると判断された部分被写体を撮像した部分画像と、近距離に位置すると判断された部分被写体を撮像した部分画像とで、補正パラメータを変えて画像補正する。
【００２１】
以上のようなデジタルカメラ１０によれば、被写体の距離に応じて起こる画質劣化を、部分被写体に最適な補正パラメータを用いて補正することができるため、全体として補正が最適化された高画質な画像を取得することができる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る被写体２００を示す。被写体２００は、近距離に位置する人物からなる部分被写体２０２と、部分被写体２０２よりも遠距離に位置する背景からなる部分被写体２０４とを含む。
【００２３】
図３は、デジタルカメラ１０が被写体２００を撮像して取得した画像を示す。図３（ａ）は、ストロボ３６の第１の発光条件において被写体２００を撮像して得られた原画像２１０ａを示す。図３ （ｂ）は、第１の発光条件よりも強い発光である第２の発光条件において被写体２００を撮像して得られた原画像２１０ｂを示す。ここで、原画像２１０ａ及び原画像２１０ｂは、前述の第１の画像及び第２の画像の一例である。図３（ｃ）は、距離判断部１２が原画像２１０ａ及び原画像２１０ｂに基づいて判断した被写体距離に基づいて、画像補正部１４が原画像２１０ａまたは原画像２１０ｂを補正して生成された補正画像２２０を示す。
【００２４】
原画像２１０ａは、部分被写体２０２（図２参照）を撮像した部分画像２１２ａと、部分被写体２０４（図２参照）を撮像した部分画像２１４ａとを含む。原画像２１０ａを取得する場合のストロボ３６の第１の発光条件は、予め定められた比較的弱い発光条件であってもよいし、撮像系ＣＰＵ５０が部分被写体２０２（図２参照）の露出を最適にすべく決定した発光条件であってもよい。部分画像２１２ａは、部分被写体２０２が近距離に位置するのでストロボ３６の発光によって明るく撮像される。一方、部分画像２１４ａは、ストロボ３６の光が部分被写体２０２（図２参照）よりも遠距離に位置している部分被写体２０４（図２参照）には届きにくいので、部分画像２１２ａよりも暗く撮像される。特に、夕暮れ時における撮影など、被写体２００（図２参照）の光量が全体的に不足する撮影環境におかれた場合には、ストロボ３６の発光によって、部分画像２１２ａの明るさ及び部分画像２１４ａの明るさは差が生じ易い。この結果、部分画像２１４ａは、部分画像２１２ａよりも明るさ不足及びノイズが目立ちやすい。
【００２５】
一方、原画像２１０ｂは、部分被写体２０２（図２参照）を撮像した部分画像２１２ｂと、部分被写体２０４（図２参照）を占める背景を撮像した部分画像２１４ｂとを含む。原画像２１０ｂを取得する場合のストロボ３６の第２の発光条件は、前述の第１の発光条件よりも十分に強い発光の条件であることが望ましい。このような第２発光条件によれば、近距離に位置する部分被写体２０２（図２参照）がストロボ３６の光を強く反射するために、部分画像２１２ｂは、オーバー露出で撮像されやすく、部分画像２１２ａとの間に明るさの差が生じ易い。一方、部分画像２１４ｂは、部分被写体２０４（図２参照）が遠距離にあるためにストロボ３６の光が届きにくい。したがって、部分画像２１４ａと部分画像２１４ｂとの明るさの差は、部分画像２１２ａと部分画像２１２ｂとの明るさの差よりも小さい。
【００２６】
以上のように撮像された原画像２１０ａと原画像２１０ｂとを比較すると、近距離にある部分被写体２０２（図２参照）を撮像した部分画像２１２ａと部分画像２１２ｂとでは明るさの差が大きく、遠距離にある部分被写体２０４（図２参照）を撮像した部分画像２１４ａと部分画像２１４ｂとでは明るさの差が小さい。そして、同様の傾向は、一定の反射率を持つ被写体であれば共通である。したがって、距離判断部１２は、原画像２１０ａと原画像２１０ｂの明るさを比較することによって、被写体２００（図２参照）の領域毎の被写体距離を判断することができる。そして、画像補正部１４は、距離判断部１２が判断した部分被写体２０４（図２参照）の距離を参照することによって、部分画像２１４ａが暗い場合に、その暗さが部分被写体２０４（図２参照）の色が黒っぽいことによるものなのか、あるいは部分被写体２０４（図２参照）の距離が遠いことに起因する光量低下であるのかを推測することができる。また、部分画像２１４ａが輝点や輝線を含む場合、それらが、部分被写体２０４（図２参照）に本来含まれているものであるのか、あるいは部分被写体２０４（図２参照）の距離が遠いことに起因する画質劣化であるのかを推測することができる。
【００２７】
したがって、画像補正部１４は、原画像２１０ａまたは原画像２１０ｂを補正する場合において、距離判断部１２によって被写体距離が遠いと判断された部分画像２１４ａを積極的に補正することができるので、被写体距離に起因する画質の劣化を適切に補正した補正画像２２０を生成することができる。
【００２８】
画像補正部１４が行う画像補正の具体例としては、ガンマ補正、ノイズ除去、及び、明度補正がある。画像補正部１４は、被写体距離が遠いために暗く撮像される部分画像２１４ａまたは部分画像２１４ｂをガンマ補正する場合には、所定のガンマ値よりも大きなガンマ値で補正することにより、部分被写体２０４の明るさの変化に対して部分画像２１４ａまたは部分画像２１４ｂの輝度が急峻に変化する問題を低減する。また、ストロボ３６の光が十分に届く部分画像２１２ａまたは部分画像２１２ｂをガンマ補正する場合には、所定のガンマ値よりも小さなガンマ値で補正することにより、部分被写体２０２の明るさの変化に対して部分画像２１２ａまたは部分画像２１２ｂの輝度の変化が鈍いという問題を低減することができる。
【００２９】
また、画像補正部１４は、被写体距離が遠いためにノイズが目立つ部分画像２１４ａまたは部分画像２１４ｂに強いノイズ除去を行うことにより、原画像２１０ａまたは原画像２１０ｂに対して、領域毎に最適化された適切なノイズ除去を行うことができる。
【００３０】
また、画像補正部１４は、被写体距離が遠いために暗く撮像される部分画像２１４ａまたは部分画像２１４ｂに強い明度補正を行うことにより、原画像２１０ａまたは原画像２１０ｂに対して、領域毎に最適化された適切な明度補正を行うことができる。
【００３１】
図４は、画像補正部１４が画像を補正する場合に参照する補正テーブルの一例を示す。デジタルカメラ１０は、距離判断部１２が判断する被写体距離を、例えば近距離、中距離、遠距離というように数段階に分類してもよい。この場合、補正テーブルは、被写体距離が分類される距離の段階に対応したガンマ値、ノイズ除去レベル、及び明度補正レベルを予め有する。それぞれの補正レベルは、画像補正の効果を決定する複数のパラメータを含んでもよい。画像補正部１４はこのような補正テーブルを有することによって、被写体距離に基づいた補正のパラメータを簡便に取得することができる。
【００３２】
図５はデジタルカメラ１０が被写体２００を撮像する動作の一例を示すフローである。ユーザは、撮影準備が整った場合、レリーズスイッチ１１４を押下する（Ｓ１００）。デジタルカメラ１０は、レリーズスイッチ１１４の押下に基づきストロボ３６を第１の発光条件で発光させて、原画像２１０ａを取得する（Ｓ１０２）。そして、デジタルカメラ１０は、ストロボ３６を第２の発光条件で発光させて、原画像２１０ｂを取得する（Ｓ１０４）。次に、距離判断部１２は、原画像２１０ａ及び原画像２１０ｂに基づいて、部分被写体２０４の被写体距離を判断する（Ｓ１０６）。次に、画像補正部１４は、距離判断部１２が判断した部分被写体２０４の被写体距離に基づいて部分画像２１４ａを補正する（Ｓ１０８）。最後に、画像補正部１４は、Ｓ１０８で得られた画像を補正画像２２０として出力する（Ｓ１１０）。以上で本フローは終了する。
【００３３】
図６は、パーソナルコンピュータ４００のハードウェア構成を示す。パーソナルコンピュータ４００は、デジタルカメラ１０に接続されて、デジタルカメラ１０にプログラムやデータをインストールしたり、デジタルカメラ１０から画像データや音声データを取得する。パーソナルコンピュータ４００は、ＣＰＵ７００と、ＲＯＭ７０２と、ＲＡＭ７０４と、通信インタフェース７０６と、ハードディスクドライブ７０８と、データベースインタフェース７１０と、フロッピーディスクドライブ７１２と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４とを備える。ＣＰＵ７００は、ＲＯＭ７０２及びＲＡＭ７０４に格納されたプログラムに基づいて動作する。通信インタフェース７０６は、ネットワークを介してデジタルカメラ１０と通信する。データベースインタフェース７１０は、データベースへのデータの書込、及びデータベースの内容の更新を行う。格納装置の一例としてのハードディスクドライブ７０８は、設定情報及びＣＰＵ７００を動作するプログラムを格納する。
【００３４】
フロッピーディスクドライブ７１２は、フロッピーディスク７２０からデータまたはプログラムを読み取りＣＰＵ７００及び通信インタフェース７０６に提供する。ＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４はＣＤ−ＲＯＭ７２２からデータまたはプログラムを読み取りＣＰＵ７００及び通信インタフェース７０６に提供する。通信インタフェース７０６は、フロッピーディスクドライブ７１２またはＣＤ−ＲＯＭドライブ７１４から提供されたデータまたはプログラムをデジタルカメラ１０に送信する。データベースインタフェース７１０は、各種データベース７２４と接続してデータを送受信する。
【００３５】
ＣＰＵ７００が実行するプログラム及びデジタルカメラ１０に提供されるプログラムは、フロッピーディスク７２０またはＣＤ−ＲＯＭ７２２等の記録媒体に格納されて利用者に提供される。記録媒体に格納されたプログラムは圧縮されていても非圧縮であってもよい。ＣＰＵ７００が実行するプログラムは記録媒体からハードディスクドライブ７０８にインストールされ、ＲＡＭ７０４に読み出されてＣＰＵ７００により実行される。デジタルカメラ１０に提供されるプログラムは、記録媒体から読み出され、通信インタフェース７０６を介して、デジタルカメラ１０にインストールされ、デジタルカメラ１０において実行される。
【００３６】
記録媒体に格納されて提供され、デジタルカメラ１０にインストールされるプログラムは、機能構成として、撮像モジュールと、距離判断モジュールと、画像補正モジュールとを有する。各モジュールがデジタルカメラ１０に行わせる処理は、それぞれ本実施形態のデジタルカメラ１０における、対応する構成要素の機能及び動作と同一であるから、説明を省略する。
【００３７】
図６に示した、記録媒体の一例としてのフロッピーディスク７２０またはＣＤ−ＲＯＭ７２２には、本出願で説明した全ての実施形態における、デジタルカメラ１０の動作の一部または全ての機能を格納することができる。
【００３８】
これらのプログラムは記録媒体から直接ＲＡＭに読み出されて実行されても、一旦ハードディスクドライブにインストールされた後にＲＡＭに読み出されて実行されてもよい。更に、上記プログラムは単一の記録媒体に格納されても複数の記録媒体に格納されてもよい。また、符号化した形態で格納されていてもよい。
【００３９】
記録媒体としては、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭの他にも、ＤＶＤ、ＰＤ等の光学記録媒体、ＭＤ等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、ＩＣカードやミニチュアーカードなどの半導体メモリ等を用いることができる。又、専用通信ネットワークやインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスクまたはＲＡＭ等の格納装置を記録媒体として使用し、通信網を介して、プログラムをデジタルカメラ１０に提供してもよい。
【００４０】
図７は、本実施形態に係る撮像装置の一例であるデジタルカメラ１０の構成を示す。デジタルカメラ１０は、撮像部２０、撮像制御部４０、システム制御部６０、表示部１００、操作部１１０、格納部１２０、外部接続部１３０、及び画像処理部１４０を備える。なお、画像処理部１４０は、距離判断部１２及び画像補正部１４の一例である。
【００４１】
撮像部２０は、撮影レンズ部２２、絞り２４、シャッタ２６、光学ＬＰＦ２８、ＣＣＤ３０、撮像信号処理部３２、ファインダ３４、及びストロボ３６を有する。
【００４２】
撮影レンズ部２２は、被写体像を取り込んで処理を施す。撮影レンズ部２２は、フォーカスレンズやズームレンズ等を含み、被写体像をＣＣＤ３０の受光面上に結像する。絞り２４は、撮影レンズ部２２を通過した光を絞り、光学ＬＰＦ２８は、絞り２４を通過した光に含まれる所定の波長より長い波長成分を通過させる。ＣＣＤ３０が含む各受光素子３００は、結像した被写体像の光量に応じ、電荷を蓄積する（以下その電荷を「蓄積電荷」という）。
【００４３】
シャッタ２６は、機械式シャッタであり、撮影レンズ部２２を通過した光をＣＣＤ３０に露光するか否かを制御する。また、デジタルカメラ１０は、シャッタ２６に代えて電子シャッタ機能を有してもよい。電子シャッタ機能を実現するために、ＣＣＤ３０の受光素子３００は、シャッタゲート及びシャッタドレインを有する。シャッタゲートを駆動することにより、蓄積電荷がシャッタドレインに掃き出される。シャッタゲートの制御により、各受光素子３００に電荷を蓄積する時間、即ちシャッタスピードを制御できる。ＣＣＤ３０において、蓄積電荷は、リードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって電圧信号として順次読み出される。
【００４４】
撮像信号処理部３２は、ＣＣＤ３０から出力される被写体像を示す電圧信号、即ちアナログ信号をＲ、Ｇ、Ｂ成分に色分解する。そして、撮像信号処理部３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分を調整することにより、被写体像のホワイトバランスを調整する。撮像信号処理部３２は、被写体像のガンマ補正を行う。そして、撮像信号処理部３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分に分解されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、その結果得られた被写体像のデジタルの画像データ（以下「デジタル画像データ」という）をシステム制御部６０へ出力する。
【００４５】
ファインダ３４は、表示手段を有してもよく、後述のメインＣＰＵ６２等からの各種情報をファインダ３４内に表示してもよい。ストロボ３６は、コンデンサに蓄えられたエネルギを放電する放電管３７を有し、放電管３７にエネルギが供給されたとき放電管３７が発光することで機能する。
【００４６】
撮像制御部４０は、ズーム駆動部４２、フォーカス駆動部４４、絞り駆動部４６、シャッタ駆動部４８、それらを制御する撮像系ＣＰＵ５０、測距センサ５２、及び測光センサ５４を有する。ズーム駆動部４２、フォーカス駆動部４４、絞り駆動部４６、及びシャッタ駆動部４８は、それぞれステッピングモータ等の駆動手段を有し、撮像部２０に含まれる機構部材を駆動する。後述のレリーズスイッチ１１４の押下に応じ、測距センサ５２は被写体までの距離を測定し、測光センサ５４は被写体輝度を測定する。そして、測距センサ５２及び測光センサ５４は、測定された被写体までの距離のデータ（以下単に「測距データ」という）及び被写体輝度のデータ（以下単に「測光データ」という）を、それぞれ撮像系ＣＰＵ５０に供給する。
【００４７】
撮像系ＣＰＵ５０は、ユーザから指示されたズーム倍率等の撮影情報に基づき、ズーム駆動部４２及びフォーカス駆動部４４を制御して撮影レンズ部２２のズーム倍率とピントの調整を行う。また、撮像系ＣＰＵ５０は、測距センサ５２から受け取った測距データに基づいて、ズーム駆動部４２及びフォーカス駆動部４４を制御してズーム倍率及びピントの調整を行ってもよい。
【００４８】
撮像系ＣＰＵ５０は、測光センサ５４から受け取った測光データに基づいて、絞り値及びシャッタスピードを決定する。決定された値に従い、絞り駆動部４６及びシャッタ駆動部４８は、絞り２４の絞り量及びシャッタ２６の開閉をそれぞれ制御する。
【００４９】
また、撮像系ＣＰＵ５０は、測光センサ５４から受け取った測光データに基づいて、ストロボ３６の発光を制御し、同時に絞り２４の絞り量を調整する。ユーザが映像の取込を指示したとき、ＣＣＤ３０は電荷蓄積を開始し、測光データから計算されたシャッタ時間の経過後、蓄積電荷を撮像信号処理部３２へ出力する。
【００５０】
システム制御部６０は、メインＣＰＵ６２、キャラクタ生成部８４、タイマ８６、及びクロック発生器８８を有する。メインＣＰＵ６２は、デジタルカメラ１０全体、特にシステム制御部６０を制御する。メインＣＰＵ６２は、シリアル通信等により、撮像系ＣＰＵ５０との間で必要な情報の受け渡しをする。
【００５１】
クロック発生器８８は、メインＣＰＵ６２の動作クロックを発生し、メインＣＰＵ６２に供給する。また、クロック発生器８８は、撮像系ＣＰＵ５０及び表示部１００の動作クロックを発生する。クロック発生器８８は、メインＣＰＵ６２、撮像系ＣＰＵ５０、及び表示部１００に対してそれぞれ異なる周波数の動作クロックを供給してもよい。
【００５２】
キャラクタ生成部８４は、撮影日時、タイトル等の撮影画像に合成する文字情報や、図形情報を生成する。タイマ８６は、例えば電池等でバックアップされ、常に時間をカウントし、当該カウント値に基づいて撮影画像の撮影日時に関する情報等の時刻情報をメインＣＰＵ６２に供給する。タイマ８６は、蓄電池から供給された電力により、デジタルカメラ本体の電源がオフである場合にも時間をカウントするのが望ましい。また、キャラクタ生成部８４及びタイマ８６は、メインＣＰＵ６２に併設されることが好ましい。
【００５３】
格納部１２０は、メモリ制御部６４、不揮発性メモリ６６、及びメインメモリ６８を有する。メモリ制御部６４は、不揮発性メモリ６６とメインメモリ６８とを制御する。不揮発性メモリ６６は、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去及びプログラム可能なＲＯＭ）やＦＬＡＳＨメモリ等で構成され、ユーザによる設定情報や出荷時の調整値等、デジタルカメラ１０の電源がオフの間も保持すべきデータを格納する。不揮発性メモリ６６は、メインＣＰＵ６２のブートプログラムやシステムプログラム等を格納してもよい。
【００５４】
メインメモリ６８は、ＤＲＡＭのように比較的安価で容量の大きなメモリで構成されることが好ましい。メインメモリ６８は、撮像部２０から出力されたデータを格納するフレームメモリとしての機能、各種プログラムをロードするシステムメモリとしての機能、その他ワークエリアとしての機能を有する。不揮発性メモリ６６及びメインメモリ６８は、システム制御部６０内外の各部とバス８２を介してデータのやりとりを行う。不揮発性メモリ６６は、デジタル画像データを更に格納してもよい。
【００５５】
画像処理部１４０は、ＹＣ処理部７０、エンコーダ７２、及び圧縮伸張処理部７８を有する。また、外部接続部１３０は、オプション装置制御部７４、及び通信Ｉ／Ｆ部８０を有する。
【００５６】
ＹＣ処理部７０は、デジタル画像データにＹＣ変換を施し、輝度信号Ｙ、並びに色差（クロマ）信号Ｂ−Ｙ及びＲ−Ｙを生成する。メインメモリ６８は、メモリ制御部６４の制御に基づいて、輝度信号及び色差信号を格納する。
【００５７】
圧縮伸張処理部７８は、メインメモリ６８から順次輝度信号と色差信号を読み出して圧縮する。そして、オプション装置制御部７４は、圧縮されたデジタル画像データ（以下単に「圧縮データ」という）をオプション装置７６の一例であるメモリカードへ書き込む。
【００５８】
エンコーダ７２は、輝度信号と色差信号を、ビデオ信号（ＮＴＳＣやＰＡＬ信号）に変換して端子９０から出力する。オプション装置７６に記録された圧縮データからビデオ信号を生成する場合、圧縮データは、まずオプション装置制御部７４を介して圧縮伸張処理部７８へ与えられる。続いて、圧縮伸張処理部７８で必要な伸張処理が施されたデータはエンコーダ７２によってビデオ信号へ変換される。
【００５９】
オプション装置制御部７４は、オプション装置７６が許容する信号仕様及びバス８２のバス仕様に従い、バス８２とオプション装置７６との間で必要な信号の生成、論理変換、及び／又は電圧変換等を行う。デジタルカメラ１０は、オプション装置７６として前述のメモリカードの他に、例えばＰＣＭＣＩＡ準拠の標準的なＩ／Ｏカードをサポートしてもよい。その場合、オプション装置制御部７４は、ＰＣＭＣＩＡ用バス制御ＬＳＩ等で構成してもよい。
【００６０】
通信Ｉ／Ｆ部８０は、デジタルカメラ１０がサポートする通信仕様、たとえばＵＳＢ、ＲＳ−２３２Ｃ、イーサネット等の仕様に応じたプロトコル変換等の制御を行う。通信Ｉ／Ｆ部８０は、圧縮データ又はデジタル画像データを、端子９２を介してネットワークを含む外部機器に出力してよい。通信Ｉ／Ｆ部８０は、必要に応じてドライバＩＣを含み、外部機器と端子９２を介して通信する。通信Ｉ／Ｆ部８０は、例えばプリンタ、カラオケ機、ゲーム機等の外部機器との間で独自のインターフェースによるデータ授受を行う構成としてもよい。
【００６１】
表示部１００は、ＬＣＤモニタ１０２、ＬＣＤパネル１０４、モニタドライバ１０６、及びパネルドライバ１０８を有する。モニタドライバ１０６は、ＬＣＤモニタ１０２を制御する。また、パネルドライバ１０８は、ＬＣＤパネル１０４を制御する。ＬＣＤモニタ１０２は、例えば２インチ程度の大きさでカメラ背面に設けられ、現在の撮影や再生のモード、撮影や再生のズーム倍率、電池残量、日時、モード設定のための画面、被写体画像等を表示する。ＬＣＤパネル１０４は例えば小さな白黒ＬＣＤでカメラ上面に設けられ、画質（ＦＩＮＥ／ＮＯＲＭＡＬ／ＢＡＳＩＣ等）、ストロボ発光／発光禁止、標準撮影可能枚数、画素数、電池容量／残量等の情報を表示する。
【００６２】
操作部１１０は、パワースイッチ１１２、レリーズスイッチ１１４、機能設定部１１６、及びズームスイッチ１１８を有する。パワースイッチ１１２は、ユーザの指示に基づいてデジタルカメラ１０の電源をオン／オフする。レリーズスイッチ１１４は、半押しと全押しの二段階押し込み構造を有する。一例として、レリーズスイッチ１１４が半押しされることにより、撮像制御部４０は、自動焦点調整及び自動露出調整を行い、全押しされることにより、撮像部２０は、被写体像を取り込む。
【００６３】
機能設定部１１６は、例えば回転式のモードダイヤルや十字キー等であって、「ファイルフォーマット」、「特殊効果」、「印画」、「決定／保存」、「表示切換」等の設定を受け付ける。ズームスイッチ１１８は、撮像部２０が取得する被写体像のズーム倍率の設定を受け付ける。
【００６４】
以上の構成による主な動作は以下のとおりである。まずパワースイッチ１１２が押下され、デジタルカメラ１０の各部に電力が供給される。メインＣＰＵ６２は、機能設定部１１６の状態を読み込むことで、デジタルカメラ１０が撮影モードにあるか再生モードにあるかを判断する。
【００６５】
デジタルカメラ１０が撮影モードの場合、メインＣＰＵ６２は、レリーズスイッチ１１４の半押し状態を監視する。レリーズスイッチ１１４の半押し状態が検出されたとき、撮像系ＣＰＵ５０は、測光センサ５４及び測距センサ５２からそれぞれ測光データと測距データを得る。撮像制御部４０は、撮像系ＣＰＵ５０が得た測光データ及び測距データに基づいて、撮像部２０のピント、絞り等を調整する。調整が完了すると、ＬＣＤモニタは、「スタンバイ」等の文字を表示してユーザにその旨を伝える。
【００６６】
続いて、メインＣＰＵ６２は、レリーズスイッチ１１４の全押し状態を監視する。レリーズスイッチ１１４の全押し状態が検出されたとき、所定のシャッタ時間をおいてシャッタ２６が閉じられ、ＣＣＤ３０の蓄積電荷が撮像信号処理部３２へ掃き出される。撮像信号処理部３２による処理の結果生成されたデジタル画像データはバス８２へ出力される。デジタル画像データは一旦メインメモリ６８へ格納され、この後ＹＣ処理部７０と圧縮伸張処理部７８で処理され、オプション装置制御部７４を経由してオプション装置７６へ記録される。記録されたデジタル画像データに基づく撮影画像は、フリーズされた状態でしばらくＬＣＤモニタ１０２に表示され、ユーザは撮影画像を確認することができる。以上で一連の撮影動作が完了する。
【００６７】
一方、デジタルカメラ１０が再生モードの場合、メインＣＰＵ６２は、メインメモリ６８、不揮発性メモリ６６、及び／又はオプション装置７６から撮影した撮影画像を読み出し、これを表示部１００のＬＣＤモニタ１０２へ表示する。
【００６８】
この状態でユーザが機能設定部１１６にて「順送り」、「逆送り」を指示すると、メインＣＰＵ６２は、メインメモリ６８、不揮発性メモリ６６、及び／又はオプション装置７６が格納した他の撮影画像を読み出し、これを表示部１００のＬＣＤモニタ１０２へ表示する。
【００６９】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７０】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば、取得した画像を領域毎に適正に補正する撮像装置、撮像方法、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係るデジタルカメラ１０の機能ブロックを示す図である。
【図２】  本実施形態に係る被写体２００を示す図である。
【図３】  被写体２００を撮像して得られた画像を示す図である。
【図４】  本実施形態に係るデジタルカメラ１０が画像を補正する場合に参照する補正テーブルである。
【図５】  デジタルカメラ１０の動作の一例を示すフローである。
【図６】  本実施形態に係るパーソナルコンピュータ４００のハードウェア構成を示す図である。
【図７】  本実施形態に係るデジタルカメラ１０の詳細な構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０…デジタルカメラ          １２…距離判断部
１４…画像補正部              ２０…撮像部
３６…ストロボ                ５０…撮像系ＣＰＵ
２００…被写体                ２０２    、２０４…部分被写体
２１０ａ、２１０ｂ…原画像
２１２ａ、２１２ｂ、２１４ａ、２１４ｂ…部分画像
２２０…補正画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0004275344.tif 000005
【図５】
0004275344.tif 000006
【図６】
0004275344.tif 000007
【図７】
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