(57)【要約】【課題】リアルタイムにヒストグラムを表示することにより、ダイナミックレンジ拡大の効果を確認する。【解決手段】設定されたダイナミックレンジが１００％より大きい場合は、ヒストグラム取得用にアンダー露光を行い、取得した信号に対してアンダー分に応じてゲインアップを行った信号を用いて、ヒストグラムの演算を行う。また、スルー画表示用に適正露出で露光を行い、取得した信号に対して表示用の画像処理を行う。最後に、表示用の画像信号と、ヒストグラムを示す信号を合成して表示を行う。これらの動作は垂直同期信号に同期して行われ、また、ヒストグラム取得用のアンダー露光は表示用の適正露出での露光に対して所定の間隔で行われる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像手段と、
前記画像信号に基づいて前記被写体が適正露出となる第１の露出を算出する手段と、
本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する手段と、
前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する手段と、
スルー画撮影用の第３の露出を算出する手段と、
前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替える露光制御手段と、
前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度のヒストグラムを算出する手段と、
前記第３の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記ヒストグラムを表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記第３の露出での露光により取得した画像信号と前記ヒストグラムを示す信号を合成して表示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】
前記第３の露出を算出する手段は、前記第１の露出を第３の露出として算出することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露光制御手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１より大きい場合に前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記第２の露出を算出する手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１の場合に前記第１の露出を前記第２の露出として算出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第３の露出を算出する手段は、前記スルー画が所定のダイナミックレンジとなるような露出を第３の露出として算出することを特徴とする請求項１、２、４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記ダイナミックレンジの拡大率と前記撮像素子の撮影感度との積を算出する手段を備え、前記露光制御手段は、前記積が所定値以上の場合に前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替えることを特徴とする請求項１、２、３、５、６に記載の撮像装置。
【請求項８】
半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記ヒストグラムを表示することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項９】
半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記ヒストグラムの表示を行わないことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像手段と、
前記画像信号に基づいて被写体が適正露出となる第１の露出を算出する手段と、
本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する手段と、
前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する手段と、
前記第１の露出での露光と前記第２の露出での露光を切り替え制御する制御手段と、
前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第１のヒストグラムを算出する手段と、
前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記第１のヒストグラムを表示する表示手段と、
前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第２のヒストグラムを算出する手段と、
前記第２のヒストグラムの変化を検出する手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第２のヒストグラムの変化が所定以上の場合に前記第２の露出での露光を行わせることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記第１の露出での露光により取得した画像信号と前記第１のヒストグラムを示す信号を合成して表示することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第２の露出を算出する手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１の場合に前記第１の露出を前記第２の露出として算出することを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記第１のヒストグラムを表示することを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１４】
半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記第１のヒストグラムの表示を行わないことを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項１５】
撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像工程と、
前記画像信号に基づいて前記被写体が適正露出となる第１の露出を算出する工程と、
本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する工程と、
前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する工程と、
スルー画撮影用の第３の露出を算出する工程と、
前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替える露光制御工程と、
前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度のヒストグラムを算出する工程と、
前記第３の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記ヒストグラムを表示する表示工程と、
を備えたことを特徴とする撮像制御方法。
【請求項１６】
撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像工程と、
前記画像信号に基づいて被写体が適正露出となる第１の露出を算出する工程と、
本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する工程と、
前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する工程と、
前記第１の露出での露光と前記第２の露出での露光を切り替え制御する制御工程と、
前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第１のヒストグラムを算出する工程と、
前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記第１のヒストグラムを表示する表示工程と、
前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第２のヒストグラムを算出する工程と、
前記第２のヒストグラムの変化を検出する工程と、を備え、
前記制御工程は、前記第２のヒストグラムの変化が所定以上の場合に前記第２の露出での露光を行わせることを特徴とする撮像制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像制御方法に係り、特にスルー画とともにリアルタイムにヒストグラムを表示する撮像装置及び撮像制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スルー画処理は、処理時間と消費電力による制約があるため、静止画処理に比べ簡易処理を行っており、高度なノイズ低減処理等を行うことができない。従って、静止画撮影と比較して、ノイズが多くなっている。また、ダイナミックレンジ拡大用の複雑な処理を行うことが難しく、アンダー露光後のゲインアップ処理でダイナミックレンジ拡大処理を行う場合には、ノイズがより目立つようになる。
【０００３】
特許文献１には、ダイナミックレンジの広い画像の静止画撮影を行う際のスルー画のガンマ補正のガンマを、ダイナミックレンジ拡大後の画像に近くなるようにする技術が記載されている。この技術によれば、スルー画において観察される主要被写体の明るさと記録画像における主要被写体の明るさの相違による違和感を解消することができる。
【特許文献１】特開２００４−２２２１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようにスルー画の処理を行っても、デジタルスチルカメラのＬＣＤ上でダイナイミックレンジを細かく視認するのは難しいという問題点があった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、スルー画とともにリアルタイムにヒストグラムを表示することにより、ダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができる撮像装置及び撮像制御方法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】
【０００６】
前記目的を達成するために請求項１に記載の撮像装置は、撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号に基づいて前記被写体が適正露出となる第１の露出を算出する手段と、本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する手段と、前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する手段と、スルー画撮影用の第３の露出を算出する手段と、前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替える露光制御手段と、前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度のヒストグラムを算出する手段と、前記第３の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記ヒストグラムを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
これにより、リアルタイムにダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができる。
【０００８】
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、前記表示手段は、前記第３の露出での露光により取得した画像信号と前記ヒストグラムを示す信号を合成して表示することを特徴とする。
【０００９】
これにより、簡単にスルー画とヒストグラムを同時に表示することができる。
【００１０】
請求項３に示すように請求項１または２に記載の撮像装置において、前記第３の露出を算出する手段は、前記第１の露出を第３の露出として算出することを特徴とする。
【００１１】
これにより、適正露出での露光に基づいた信号に基づいて、スルー画を表示することができる。
【００１２】
請求項４に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記露光制御手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１より大きい場合に前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、ダイナミックレンジの拡大率が１以下の場合に、消費電流を抑えることができる。
【００１４】
請求項５に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記第２の露出を算出する手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１の場合に前記第１の露出を前記第２の露出として算出することを特徴とする。
【００１５】
これにより、ダイナミックレンジの拡大率が１の場合においても、スルー画とヒストグラムを表示することができる。
【００１６】
請求項６に示すように請求項１、２、４に記載の撮像装置において、前記第３の露出を算出する手段は、前記スルー画が所定のダイナミックレンジとなるような露出を第３の露出として算出することを特徴とする。
【００１７】
これにより、ノイズの気にならないレベルでスルー画のダイナミックレンジを拡大することができる。
【００１８】
請求項７に示すように請求項１、２、３、５、６に記載の撮像装置において、前記ダイナミックレンジの拡大率と前記撮像素子の撮影感度との積を算出する手段を備え、前記露光制御手段は、前記積が所定値以上の場合に前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、ノイズの気にならないレベルでスルー画のダイナミックレンジを拡大することができ、さらにリアルタイムに本撮影時のダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができる。
【００２０】
請求項８に示すように請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置において、半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記ヒストグラムを表示することを特徴とする。
【００２１】
これにより、構図を決めるときにヒストグラムの表示が邪魔になることがなくなる。
【００２２】
請求項９に示すように請求項１から７のいずれかに記載の撮像装置において、半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記ヒストグラムの表示を行わないことを特徴とする。
【００２３】
これにより、構図を決めるときにヒストグラムの表示が邪魔になることがなくなる。
【００２４】
前記目的を達成するために請求項１０に記載の撮像装置は、撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像手段と、前記画像信号に基づいて被写体が適正露出となる第１の露出を算出する手段と、本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する手段と、前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する手段と、前記第１の露出での露光と前記第２の露出での露光を切り替え制御する制御手段と、前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第１のヒストグラムを算出する手段と、前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記第１のヒストグラムを表示する表示手段と、前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第２のヒストグラムを算出する手段と、前記第２のヒストグラムの変化を検出する手段とを備え、前記制御手段は、前記第２のヒストグラムの変化が所定以上の場合に前記第２の露出での露光を行わせることを特徴とする。
【００２５】
これにより、リアルタイムにダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができ、また被写体の輝度に変化がない場合は、消費電力を抑えることができる。
【００２６】
請求項１１に示すように請求項１０に記載の撮像装置において、前記表示手段は、前記第１の露出での露光により取得した画像信号と前記第１のヒストグラムを示す信号を合成して表示することを特徴とする。
【００２７】
これにより、簡単にスルー画とヒストグラムを同時に表示することができる。
【００２８】
請求項１２に示すように請求項１０または１１に記載の撮像装置において、前記第２の露出を算出する手段は、前記ダイナミックレンジの拡大率が１の場合に前記第１の露出を前記第２の露出として算出することを特徴とする。
【００２９】
これにより、ダイナミックレンジの拡大率が１の場合においても、スルー画とヒストグラムを表示することができる。
【００３０】
請求項１３に示すように請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置において、半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記第１のヒストグラムを表示することを特徴とする。
【００３１】
これにより、構図を決めるときにヒストグラムの表示が邪魔になることがなくなる。
【００３２】
請求項１４に示すように請求項１０から１２のいずれかに記載の撮像装置において、半押し時に撮影準備動作を指示し、全押し時に撮影動作を指示するシャッターボタンを有し、前記表示手段は前記シャッターボタンの半押し時に前記第１のヒストグラムの表示を行わないことを特徴とする。
【００３３】
これにより、構図を決めるときにヒストグラムの表示が邪魔になることがなくなる。
【００３４】
前記目的を達成するために請求項１５に記載の撮像制御方法は、撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像工程と、前記画像信号に基づいて前記被写体が適正露出となる第１の露出を算出する工程と、本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する工程と、前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する工程と、スルー画撮影用の第３の露出を算出する工程と、前記第２の露出での露光と前記第３の露出での露光を所定の間隔で切り替える露光制御工程と、前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度のヒストグラムを算出する工程と、前記第３の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記ヒストグラムを表示する表示工程とを備えたことを特徴とする。
【００３５】
これにより、リアルタイムにダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができる。
【００３６】
前記目的を達成するために請求項１６に記載の撮像制御方法は、撮像レンズを介して受光した被写体の光学像を画像信号に変換する撮像工程と、前記画像信号に基づいて被写体が適正露出となる第１の露出を算出する工程と、本撮影時のダイナミックレンジの拡大率を設定する工程と、前記ダイナミックレンジの拡大率に応じて前記被写体が適正露出よりも露出アンダーとなる第２の露出を算出する工程と、前記第１の露出での露光と前記第２の露出での露光を切り替え制御する制御工程と、前記第２の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第１のヒストグラムを算出する工程と、前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいてスルー画を表示するとともに、前記第１のヒストグラムを表示する表示工程と、前記第１の露出での露光により取得した画像信号に基づいて輝度の第２のヒストグラムを算出する工程と、前記第２のヒストグラムの変化を検出する工程とを備え、前記制御工程は、前記第２のヒストグラムの変化が所定以上の場合に前記第２の露出での露光を行わせることを特徴とする。
【００３７】
これにより、リアルタイムにダイナミックレンジ拡大の効果を確認することができ、また被写体の輝度に変化がない場合は、消費電力を抑えることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、輝度のヒストグラム算出用の露出とスルー画表示用の露出を所定の間隔で切り替えるようにしたので、スルー画とともにリアルタイムにヒストグラムを表示することができ、ダイナミックレンジ拡大の効果を確認することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００４０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明が適用されたデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【００４１】
同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１は、ＣＰＵ１１、レンズユニット１２、ＣＣＤ１３、入力信号処理部１４、表示部１５、ダイナミックレンジ拡大率取得部１６、及びヒストグラム演算部１７、操作部２０等を備えて構成される。
【００４２】
各部はＣＰＵ１１に制御されて動作し、ＣＰＵ１１は、所定の制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ１の各部を制御する。
【００４３】
操作部２０は、図示しないシャッタレリーズボタン、モードダイヤル等を含み、操作に応じた信号をＣＰＵ１１に出力する。シャッタレリーズボタンは、半押し時にＯＮしてフォーカスロック、測光等の撮影準備を行わせるスイッチＳ１と、全押し時にＯＮして画像の取り込みを行わせるスイッチＳ２とを有している。
【００４４】
レンズユニット１２は、ズームレンズ、フォーカスレンズ、絞り等を含み、被写体光を透過させる。
【００４５】
ＣＣＤ１３は、レンズユニット１２により透過された被写体光を受光し、画像信号に変換する。ＣＣＤ１３から出力される画像信号はアナログ信号であり、このアナログの画像信号は、入力信号処理部１４に取り込まれて各種信号処理が施され、画素ごとＲ、Ｇ、Ｂの濃度を示す階調値を有するデジタルの画像信号に変換される。入力信号処理部１４は、さらに所定の信号処理を施し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。
【００４６】
表示部１５は、入力された画像信号に基づいてスルー画を表示する。
【００４７】
ダイナミックレンジ拡大率取得部１６は、図示しない入力手段によりユーザが設定したダイナミックレンジに対応するダイナミックレンジ拡大率を取得する。
【００４８】
ヒストグラム演算部１７は、入力された画像信号の輝度のヒストグラムを取得し、ヒストグラムを示す画像信号を生成する。
【００４９】
次に、図２のフローチャート及び図３のタイミングチャートを用いて、デジタルカメラ１のダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理について説明する。
【００５０】
最初に、通常露光を行う（ステップＳ１）。ＣＰＵ１１は、入力信号処理部１４から取得したＲ、Ｇ、Ｂのデジタルの画像信号に基づいて、ＡＥ制御に必要な積算値を算出し、積算値から輝度値を算出し、輝度値から露出値を求める。さらに、露出値から所定のプログラム線図に従って、絞り値及びシャッタスピードを決定する。この絞り値及びシャッタスピードに基づいて、ＣＣＤ１３の露光を行い、画像信号を取得する。例えば、図３に示すように垂直同期信号のＴ１に同期して露光を行う。この露光は適正露出での露光となる。
【００５１】
次に、表示用のスルー画像処理を行う（ステップＳ２）。図３に示すように、垂直同期信号のＴ２において、後述する次の露光を行うと同時に、Ｔ１での露光データについて表示用の画像処理を行う。ＣＰＵ１１は、取得した画像信号を表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換する。
【００５２】
また、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲを取得する（ステップＳ３）。ダイナミックレンジ拡大率ＤＲは、前述のように、ダイナミックレンジ拡大率取得部１６において取得する。ダイナミックレンジ拡大率ＤＲは、ダイナミックレンジ設定が４００％に設定された場合はＤＲ＝４となり、８００％に設定された場合は、ＤＲ＝８となる。
【００５３】
次に、取得したダイナミックレンジ拡大率ＤＲが１より大きいか否かの判定を行う（ステップＳ４）。
【００５４】
ＤＲが１の場合、即ち設定されたダイナミックレンジが１００％の場合は、図３（ａ）に示すように、垂直同期信号のＴ２において、前述の画像処理を行うと同時に通常露光を行う。また、Ｔ３においても通常露光を行うと同時に、Ｔ２において取得した画像信号の画像処理を行い、またＴ１において取得した画像信号について、ヒストグラム演算を行う（ステップＳ５）。このヒストグラム演算は、前述のようにヒストグラム演算部１７が行う。
【００５５】
さらに、Ｔ１において取得された後にＴ２において画像処理された画像信号と、Ｔ３においてヒストグラム演算部１７で算出されたヒストグラムを示す画像信号を、Ｔ４においてＣＰＵ１１が合成する（ステップＳ９）。この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。さらに、Ｔ４においては、引き続き通常露光を行い、またＴ３において取得された画像信号について画像処理を行い、またＴ３において画像処理が行われた画像信号についてヒストグラム算出を行う。このように、各処理は、ＣＣＤ１３の垂直同期信号に同期して行われる。
【００５６】
以上のように、設定されたダイナミックレンジが１００％の場合は、スルー画とヒストグラムを同時に表示することにより、ユーザはヒストグラムを確認して本撮影を行うことができる。図８（ａ）は、設定されたダイナミックレンジが１００％の場合の表示部１５の表示を示した図である。スルー画及びヒストグラムとも、通常露光に基づいた表示となっている。
【００５７】
ステップＳ４において、ＤＲが１より大きい場合、即ち設定されたダイナミックレンジが１００％より大きい場合は、図３（ｂ）に示すように、垂直同期信号のＴ２においてヒストグラム取得用のアンダー露光を行なう（ステップＳ６）。このアンダー露光は、適正露出に対してＬｏｇ２（ＤＲ）段だけアンダーにする。例えば、ＤＲ＝４の場合は２段、ＤＲ＝８の場合は３段のアンダー露光を行う。
【００５８】
次に、Ｔ３において、アンダー露光で得られた画像信号について、入力信号処理部１４でアンダー露光した分のゲインアップを行う（ステップＳ７）。例えば、２段のアンダー露光を行った場合には４倍、３段のアンダー露光を行った場合は８倍のゲインアップを行う。なお、Ｔ３においても次の露光を行うが、ここでの露光は適正露出に基づいた通常の露光を行う。
【００５９】
このゲインアップを行った画像信号について、Ｔ４においてヒストグラム演算を行う（ステップＳ８）。ここで算出されるヒストグラムは、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムとなる。また、Ｔ４においては、Ｔ３で取得した画像信号について表示用の画像処理を行う他、Ｔ２での露光と同様にヒストグラム取得用のアンダー露光を行う。
【００６０】
さらに、Ｔ１において取得されＴ２において表示用の画像処理がされた画像信号と、Ｔ４においてヒストグラム演算から算出されたヒストグラムを示す画像信号を、Ｔ５において合成する（ステップＳ９）。この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。さらに、Ｔ５においては、通常露光を行い、またＴ４において取得された画像信号のヒストグラム用の画像処理を行う。
【００６１】
このように、設定されたダイナミックレンジが１００％を超える場合は、スルー画を通常露光で撮影すると共に、ヒストグラム取得用にアンダー露光で撮影し、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを算出してスルー画と合成して表示することにより、ユーザは、スルー画と共に表示されたヒストグラムを視認してリアルタイムにダイナミックレンジ拡大の効果を確認し、本撮影を行うことが可能である。表示部１５の表示用画像もアンダー露光すると、適切な明るさで表示するためにはゲインアップを行わなければならず、ノイズ的に厳しくなるが、ヒストグラム計算に用いるのであれば問題ない。図８（ｂ）は、図８（ａ）と同じ撮影シーンにおいて、設定されたダイナミックレンジが１００％を超える場合の表示部１５の表示を示した図である。スルー画については、図８（ａ）と同様に通常露光に基づいて表示しているが、ヒストグラムについては、ヒストグラム取得用にアンダー露光してゲインアップした画像信号に基づいて算出されたヒストグラムが表示される。
【００６２】
なお、このヒストグラム表示は、図示しないシャッタレリーズボタンを半押しすると、表示されなくなるように構成されている。したがって、構図を決める際にヒストグラム表示が邪魔な場合は、シャッタレリーズボタンを半押しすればよい。図８（ｃ）は、シャッタレリーズボタンを半押ししたときの表示部１５の表示を示した図である。このように、ヒストグラムは表示されず、スルー画だけが表示される。
【００６３】
さらに、この後ユーザが本撮影を行うことにより、設定したダイナミックレンジの画像を撮影することができる。この場合は、静止画についてダイナミックレンジの拡大率に応じたアンダー露光が行われ、その後ゲインアップによってダイナミックレンジの拡大した画像が生成される。静止画の画像処理においては、十分なノイズ低減処理が行われるために、画質的には問題が少ない。
【００６４】
本実施の形態においては、ユーザにダイナミックレンジ拡大の効果を確認させるためにヒストグラムの表示を行ったが、ハイライト付近を暗転させたり色を付けたりして露出状態を明示するハイライト表示を行なってもよい。この場合は、ヒストグラム演算ではなく、ハイライト表示用のマスク領域の生成、合成を行う。
【００６５】
また、本実施の形態においては、スルー画用の通常露光とヒストグラム演算用のアンダー露光を交互に行っているが、アンダー露光を行う割合は、この限りではない。例えば１５回や３０回に１回でもよい。アンダー露光を行う割合が多いと、ヒストグラムのリアルタイム性が確保されるが、スルー画のなめらかさが損なわれるので、この割合は適宜決めればよい。
【００６６】
また、本実施の形態においては、図示しないシャッタレリーズボタンを半押しすることによりヒストグラムが表示されなくなるが、これとは逆に、シャッタレリーズボタンを半押しすることにより表示されるように構成してもよい。また、シャッタレリーズボタンの半押しを行うごとに表示／非表示を切替えてもよいし、常時ヒストグラムが表示されるように構成してもよい。
【００６７】
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。図４は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１に示すブロック図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第１の実施の形態のブロック図とは、メモリ１８を備えたところが異なる。メモリ１８は、表示用の通常露光における輝度のヒストグラムを保持する。
【００６８】
図５は、本実施の形態のダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すフローチャートである。なお、図２に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
第１の実施の形態と同様に、垂直同期信号毎に通常露光を行い（ステップＳ１）、得られた信号について、次の垂直同期信号に同期して表示用のスルー画像処理を行う（ステップＳ２）。
【００７０】
また、表示用に処理された画像信号について、さらに次の垂直同期信号毎にヒストグラム演算部１７がヒストグラム演算を行う（ステップＳ１１）。この間においても、垂直同期信号毎に、ステップＳ１の通常露光とステップＳ２の表示用のスルー画像処理を行う。このように、これらの動作は、第１の実施の形態と同様に垂直同期信号に同期して行われる。また、ステップＳ１１において算出されたヒストグラムは、メモリ１８に格納される。
【００７１】
また、第１の実施の形態と同様に、ダイナミックレンジ拡大率取得部１６がダイナミックレンジ拡大率ＤＲを取得し（ステップＳ３）、取得したダイナミックレンジ拡大率ＤＲが１より大きいか否かの判定を行う（ステップＳ４）。
【００７２】
ＤＲが１以下の場合は、ステップＳ１１においてヒストグラム演算部１７で算出されたヒストグラムを示す画像信号と、表示用のスルー画像処理の行われた画像信号をＣＰＵ１１が合成する（ステップＳ９）。さらに、この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。
【００７３】
ＤＲが１より大きい場合は、ステップＳ１１で算出した最新のヒストグラムと、メモリ１８に格納されている前回算出したヒストグラムとを比較し、変化が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００７４】
変化が所定値以上の場合は、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを取得するためのアンダー露光を行なう（ステップＳ６）。第１の実施の携帯と同様に、このアンダー露光は、適正露出に対してＬｏｇ２（ＤＲ）段だけアンダーにする。
【００７５】
次に、アンダー露光で得られた画像信号について、入力信号処理部１４でアンダー露光した分のゲインアップを行い（ステップＳ７）、このゲインアップを行った画像信号について、ヒストグラム演算を行う（ステップＳ８）。このように、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを算出する。
【００７６】
ステップＳ９においては、表示用の画像処理がされた画像信号と、ステップＳ８において算出されたダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを示す画像信号を、ＣＰＵ１１が合成する。この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。
【００７７】
変化が所定値未満である場合は、ステップＳ９において、表示用の画像処理がされた画像信号と、ステップＳ８において算出されたダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを示す画像信号を合成し、この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。
【００７８】
このように、表示用の画像信号のヒストグラムの変化を検出し、変化が大きい場合のみダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを取得するためのアンダー露光を行うことで、ヒストグラム演算による消費電力を最小限に抑えることができ、また、表示用の露光が行われないことによるスルー画のフレームレート低下の頻度を下げることが可能となる。
【００７９】
＜第３の実施の形態＞
図６は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。なお、図１に示すブロック図と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第１の実施の形態のブロック図とは、撮像感度取得部１９を備えたところが異なる。撮像感度取得部１９は、ＣＣＤ１３の撮像感度を取得する。
【００８０】
図７は、本実施の形態のダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すフローチャートである。なお、図２及び図５に示すフローチャートと共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。なお、これまでと同様に、フローチャート内の動作は垂直同期信号毎に同期して行われる。
【００８１】
まず、ダイナミックレンジ拡大率取得部１６がダイナミックレンジ拡大率ＤＲを取得し（ステップＳ３）、取得したダイナミックレンジ拡大率ＤＲが１より大きいか否かの判定を行う（ステップＳ４）。
【００８２】
ＤＲが１以下の場合は、垂直同期信号毎に通常露光を行い（ステップＳ１）、得られた信号について、次の垂直同期信号に同期して表示用のスルー画像処理を行う（ステップＳ２）。この表示用に処理された画像信号について、次の垂直同期信号毎にヒストグラム演算部１７がヒストグラム演算を行う（ステップＳ１１）。
【００８３】
次に、ステップＳ１１においてヒストグラム演算部１７で算出されたヒストグラムを示す画像信号と、表示用のスルー画像処理の行われた画像信号をＣＰＵ１１が合成する（ステップＳ９）。最後に、この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。
【００８４】
また、ＤＲが１より大きい場合は、撮像感度取得部１９が、スルー画撮影におけるＣＣＤ１３の撮像感度を取得する（ステップＳ２１）。撮影感度は、ＩＳＯ１００のときにＩＳＯ＝１、ＩＳＯ４００のときにＩＳＯ＝４、ＩＳＯ８００のときにＩＳＯ＝８とする。
【００８５】
次に、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積が、所定値ａ＝４より大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。例えば、ＤＲ＝４、ＩＳＯ＝１の場合であれば、ＤＲ×ＩＳＯ＝４となり、４以下であると判断する。また、ＤＲ＝２、ＩＳＯ＝４の場合であれば、ＤＲ×ＩＳＯ＝８となり、４より大きいと判断する。
【００８６】
ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積がａ＝４以下の場合は、設定されたダイナミックレンジに応じてアンダー露光を行う（ステップＳ２３）。このアンダー露光は、適正露出に対してＬｏｇ２（ＤＲ）段だけアンダーにする。
【００８７】
次に、アンダー露光で得られた画像信号について、入力信号処理部１４でアンダー露光した分のゲインアップを行い、さらに、表示用のスルー画像処理を行う（ステップＳ２４）。また、このゲインアップを行った画像信号について、ヒストグラム演算を行う（ステップＳ８’）。
【００８８】
次に、ステップＳ８’においてヒストグラム演算部１７で算出されたヒストグラムを示す画像信号と、表示用のスルー画像処理の行われた画像信号をＣＰＵ１１が合成する（ステップＳ９）。最後に、この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。
【００８９】
このように、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積が所定値以下の場合は、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムと共に、ダイナミックレンジ拡大後のスルー画の表示を行う。
【００９０】
また、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積がａ＝４より大きい場合は、表示用にアンダー露光を行う（ステップＳ２５）。このアンダー露光は、適正露出に対してＬｏｇ２（ａ÷ＩＳＯ）段だけアンダーにする。このアンダー露光で得られた信号について、入力信号処理部１４でアンダー露光した分のゲインアップを行い、さらに、表示用のスルー画像処理を行う（ステップＳ２６）。このように、ノイズが許容できる範囲内で、ダイナミックレンジを拡大したスルー画の画像信号を取得する。
【００９１】
これと共に、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを取得するためのアンダー露光を行なう（ステップＳ６）。このアンダー露光は、適正露出に対してＬｏｇ２（ＤＲ）段だけアンダーにする。
【００９２】
次に、アンダー露光で得られた画像信号について、入力信号処理部１４でアンダー露光した分のゲインアップを行い（ステップＳ７）、このゲインアップを行った画像信号について、ヒストグラム演算を行う（ステップＳ８）。このように、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムを算出する。
【００９３】
次に、ステップＳ８において算出されたヒストグラムを示す画像信号と、表示用のスルー画像処理の行われた画像信号をＣＰＵ１１が合成する（ステップＳ９）。最後に、この合成された画像信号に基づいて、表示部１５にスルー画として表示を行う（ステップＳ１０）。図８（ｄ）は、図８（ａ）と同じ撮影シーンでの本実施の形態における表示部１５の表示を示した図である。ヒストグラムについては、図８（ｂ）と同様に、ヒストグラム取得用にアンダー露光（Ｌｏｇ２（ＤＲ）段だけアンダー）してゲインアップした画像信号に基づいて表示しているが、スルー画については、表示用にアンダー露光（適正露出に対してＬｏｇ２（ａ÷ＩＳＯ）段だけアンダー）してゲインアップした画像信号に基づいて算出されたスルー画が表示される。
【００９４】
このように、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積が所定値より大きい場合は、ダイナミックレンジ拡大後のヒストグラムと共に、ノイズが許容できる範囲内でダイナミックレンジを拡大したスルー画の表示を行う。
【００９５】
以上のように、ダイナミックレンジ拡大率ＤＲと撮影感度ＩＳＯの積を算出し、算出された積に応じてヒストグラム用の露光を変更することで、スルー画にノイズを目立たせないことに加え、ヒストグラム演算による消費電力を最小限に抑えることができ、また、表示用の露光が行われないことによるスルー画のフレームレート低下の頻度を下げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】図１は、本発明が適用されたデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、ダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、ダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第２の実施の形態のダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、第３の実施の形態のデジタルカメラ１の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本実施の形態のダイナミックレンジ拡大撮影時のスルー画のヒストグラム表示の処理を示すフローチャートである。
【図８】図８は、表示部１５のスルー画とヒストグラムの表示を示した図である。
【符号の説明】
【００９７】
１…デジタルカメラ、１１…ＣＰＵ、１２…レンズユニット、１３…ＣＣＤ、１４…入力信号処理部、１５…表示部、１６…ダイナミックレンジ拡大率取得部、１７…ヒストグラム演算部、１８…メモリ、１９…撮像感度取得部、２０…操作部
【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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