(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネガ写真フィルムを撮影してポジ画像信号を出力するネガフィルム撮像装置であって、
前記ネガ写真フィルムを通して照射された映像を映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段で変換された映像信号のレベルを調整する露出制御手段と、
前記露出制御手段で露出制御された映像信号のコントラストレベルを検出するコントラスト検出手段と、
前記露出制御された映像信号をレベル反転する反転手段と、
前記コントラスト検出手段によって検出されたコントラストレベルが定められた値よりも小さくなるにつれてクランプ基準レベルを大きくなるように変化させるクランプレベル制御手段と、
前記反転手段で反転された映像信号の信号レベルを前記クランプレベル制御手段によって変化させたクランプ基準レベルにクランプするクランプ手段と、
を備えることを特徴とするネガフィルム撮像装置。
【請求項２】
ネガ写真フィルムを撮影してポジ画像信号を出力するネガフィルム撮像装置であって、
前記ネガ写真フィルムを通して照射された映像を映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段で変換された映像信号のレベルを調整する露出制御手段と、
前記露出制御手段で露出制御された映像信号の平均レベルとピークレベルの差分を露出レベルとして検出する露出レベル検出手段と、
前記露出制御された映像信号をレベル反転する反転手段と、
前記露出レベル検出手段によって検出された露出レベルが定められた値よりも小さくなるにつれて前記クランプ基準レベルを大きくするようにクランプ基準レベルを変化させるクランプレベル制御手段と、
前記反転手段で反転された映像信号の信号レベルを前記クランプレベル制御手段によって変化させたクランプ基準レベルにクランプするクランプ手段と、
を備えることを特徴とするネガフィルム撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネガ写真フィルムを撮影してポジ画像信号を出力するネガフィルム撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラなどの撮像装置に於いて、写真用フィルムを撮影しテレビモニタで鑑賞したり、コンピュータ等に取り込み加工したりするための手段が考案されている。以下、図面を用いて従来例について説明する。
【０００３】
（従来例１）
図１０は従来例１の写真用ネガフィルム撮像装置の構成を示すブロック図である。図１０において、５０１はフィルム照射用光源、５０２はネガ写真フィルム（以下ネガフィルムという）、５０３は結像用レンズ、５０４は露出制御のための絞り、５０５は入射した光を光電変換する撮像素子、５０６はゲインコントロールアンプ、５０７はネガ画像をポジ画像に変換する反転回路、５０８はクランプ回路、５０９はホワイトバランス処理，ガンマ処理，エンコーダ回路などを含む信号処理回路、５１０は絞り５０４を駆動する絞り駆動回路、５１１は露出制御回路である。
【０００４】
図１１は従来例１の映像信号レベルの処理過程を説明する図である。（ｅ１）は露出制御を行う前のネガフィルムの映像レベルで、枠の上がダイナミックレンジの上限、下が下限、（ｅ２）は露出制御を行った結果適正レベルとなった映像信号、（ｅ３）は反転処理を行った結果の映像信号、（ｅ４）は（ｅ３）に対してクランプ処理を行った結果の映像信号である。
【０００５】
フィルム照射用光源５０１からの光はネガフィルム５０２を透過し、結像用レンズ５０３を経て絞り５０４で露光量調節された上で撮像素子５０５に結像される。撮像素子５０５で光電変換された映像信号はゲインコントロールアンプ５０６によって増幅され、露出制御回路５１１に供給される（ｅ１参照、以下同様）。ここで、露出制御回路５１１は映像信号レベルが適正レベルとなるように絞り駆動回路５１０を経て絞り５０４を駆動する。ここでフィードバック制御され、適正レベルとなった映像信号（ｅ２）は反転回路５０７に供給される。反転回路５０７は適正レベルになった映像信号をレベル反転する。このとき回路のダイナミックレンジの上限が下限に、下限が上限に変換され、映像信号のホワイトピーク部分がダークピークとなる。ただし、この状態では反転前の映像信号のホワイトピークからダイナミックレンジの上限までの差分が、そのまま反転後のダークピークの信号レベルとなる（ｅ３）。クランプ回路５０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルが最適になるようにクランプ処理を行う。例えば輝度信号で説明すると、映像信号に黒レベルの信号が含まれていると仮定した場合、その黒の部分の輝度信号がペデスタルレベルになるようにクランプ処理を行うことによって適正なレベルの映像信号を得ることができる（ｅ４）。以下、このクランプ処理をダーククランプと称する。
【０００６】
図１２は従来例１のクランプ基準レベルを示すグラフである。クランプ回路５０８のクランプ基準レベルは条件によらず常にＣＬｍｉｎが与えられ、ダークピーク部がＣＬｍｉｎと等しくなるようにダーククランプを行う。
【０００７】
（従来例２）
図１３は従来例２の写真用ネガフィルム撮像装置の構成を示すブロック図である。図１３において、６０１はフィルム照射用光源、６０２はネガ写真フィルム、６０３は結像用レンズ、６０４は露出制御の為の絞り、６０５は入射した光を光電変換する撮像素子、６０６はゲインコントロールアンプ、６０７はネガ画像をポジ画像に変換する反転回路、６０８はクランプ回路、６０９はホワイトバランス処理，ガンマ処理，エンコーダ回路などを含む信号処理回路、６１０は絞り６０４を駆動する絞り駆動回路、６１１は露出制御回路、６１４は平均値検出回路である。
【０００８】
図１４は従来例２の映像信号レベルの処理過程を説明する図である。（ｇ１）は露出制御を行う前のネガフィルムの映像レベルで、枠の上がダイナミックレンジの上限、下が下限となる。ネガフィルムはオレンジ色のベースフィルムに感光材が塗布された状態であって、ベースの濃度はフィルムによって異なり、濃度が低い場合は信号のレベルが全体的に高くなる。（ｇ２）は露出制御を行った結果適正レベルとなった映像信号、（ｇ３）は反転処理を行った結果の映像信号、（ｇ４）は（ｇ３）に対してクランプ処理を行った結果の映像信号である。
【０００９】
フィルム照射用光源６０１からの光はネガフィルム６０２を透過し、結像用レンズ６０３を経て絞り６０４で露光量調節された上で撮像素子６０５に結像される。撮像素子６０５で光電変換された映像信号はゲインコントロールアンプ６０６によって増幅され、平均値検出回路６１４に供給される（ｇ１）。平均値検出回路６１４では画像全体の信号レベルをサンプリングし、その平均値を映像信号レベルとして出力する。検出された平均値は（ｇ１）の「平均値」に相当する。ここで、露出制御回路６１１は平均値検出回路６１４より供給された映像信号レベルが適切レベルとなるように絞り駆動回路６１０を経て絞り６０４を駆動する。この適正レベルとは（ｇ２）の「目標値」に相当する。ここでフィードバック制御され、適正レベルとなった映像信号（ｇ２）は反転回路６０７に供給され、反転回路６０７は適切レベルになった映像信号をレベル反転する。このとき回路のダイナミックレンジの上限が下限に、下限が上限に変換され、映像信号のホワイトピーク部分がダークピークとなる。ただし、この状態では反転前の映像信号のホワイトピークからダイナミックレンジの上限までの差分が、そのまま反転後のダークピークの信号レベルとなる（ｇ３）。クランプ回路６０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルが最適になるようにクランプ処理を行う。例えば輝度信号で説明すると、映像信号に黒レベルの信号が含まれていると仮定した場合、その黒の部分の輝度輝度信号がペデスタルレベルになるようにクランプ処理を行うことによって適正なレベルの映像信号を得ることができる（ｇ４）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例１のネガフィルム撮像装置では、コントラストが低いネガフィルムを撮影した場合、露出制御回路で適正レベルまで制御できない場合があり、その被写体を反転後ダーククランプした場合全体的にレベルの低い映像となってしまう問題があり、本来の映像を得られなくなる場合があった。
【００１１】
図１１（ｂ）はコントラストが低いネガフィルムを撮影した場合の映像信号レベルの処理過程を説明する図である。（ｆ１）は露出制御を行う前のネガフィルムの映像レベルで、枠の上がダイナミックレンジの上限、下が下限、（ｆ２）は露出制御を行った結果適正レベルとなった映像信号、（ｆ３）は反転処理を行った結果の映像信号、（ｆ４）は（ｆ３）に対してダーククランプ処理を行った結果の映像信号である。（ｆ１）のネガフィルムに対してダイナミックレンジの範囲内で露出制御を行うと（ｆ２）の状態が限界となる。この映像を反転し（ｈ３）、従来例１の前述のダーククランプ処理を行うと（ｆ４）のようになり、これは全体的に映像レベルの低い状態で適正な露出制御が行われていない。
【００１２】
また、従来例２のネガフィルム撮像装置では反転前の平均レベルを一定にするように露出制御を行う為、反転してクランプした後の映像レベルが分からないという問題があり、ネガフィルムの種類によるベースの濃度の違いや写真撮影時の露出状態によって映像レベルが安定せず本来の映像を得られなくなった場合があった。
【００１３】
図１４（ｂ）はネガフィルムベースの濃度が高いネガフィルムを撮影した場合の映像信号レベルの処理過程を説明する図である。（ｈ１）は露出制御を行う前のネガフィルムの映像レベルで、枠の上がダイナミックレンジの上限、下が下限となり、ベースの濃度が高い場合は信号のレベルが（ｇ１）に比べて全体的に低くなる。（ｈ２）は露出制御を行った結果適正レベルとなった映像信号、（ｈ３）は反転処理を行った結果の映像信号、（ｈ４）は（ｈ３）に対してクランプ処理を行った結果の映像信号である。（ｈ１）のネガフィルムに対して平均レベルが適正値になるように露出制御を行うと（ｈ２）の状態が適正となる。この映像を反転し（ｈ３）、クランプ処理を行うと（ｈ４）のようになり、これは全体的に映像レベルの高い状態で適正な露出制御が行われない。
【００１４】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、常に適正レベルの映像信号が得られるネガフィルム撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、ネガフィルム撮像装置を次の（１）、（２）のとおりに構成する。
（１）ネガ写真フィルムを撮影してポジ画像信号を出力するネガフィルム撮像装置であって、
前記ネガ写真フィルムを通して照射された映像を映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段で変換された映像信号のレベルを調整する露出制御手段と、
前記露出制御手段で露出制御された映像信号のコントラストレベルを検出するコントラスト検出手段と、
前記露出制御された映像信号をレベル反転する反転手段と、
前記コントラスト検出手段によって検出されたコントラストレベルが定められた値よりも小さくなるにつれてクランプ基準レベルを大きくなるように変化させるクランプレベル制御手段と、
前記反転手段で反転された映像信号の信号レベルを前記クランプレベル制御手段によって変化させたクランプ基準レベルにクランプするクランプ手段と、
を備えるネガフィルム撮像装置。
（２）ネガ写真フィルムを撮影してポジ画像信号を出力するネガフィルム撮像装置であって、
前記ネガ写真フィルムを通して照射された映像を映像信号に変換する撮像手段と、
前記撮像手段で変換された映像信号のレベルを調整する露出制御手段と、
前記露出制御手段で露出制御された映像信号の平均レベルとピークレベルの差分を露出レベルとして検出する露出レベル検出手段と、
前記露出制御された映像信号をレベル反転する反転手段と、
前記露出レベル検出手段によって検出された露出レベルが定められた値よりも小さくなるにつれて前記クランプ基準レベルを大きくするようにクランプ基準レベルを変化させるクランプレベル制御手段と、
前記反転手段で反転された映像信号の信号レベルを前記クランプレベル制御手段によって変化させたクランプ基準レベルにクランプするクランプ手段と、
を備えるネガフィルム撮像装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態をネガフィルム撮像装置の実施例により詳しく説明する。
【００２７】
【実施例】
（実施例１）
図１は、実施例１である“ネガフィルム撮像装置”の構成を示すブロック図である。本装置は、ネガフィルム画像のコントラスト検出装置とクランプレベル制御装置を備え、コントラストレベルに応じてクランプレベルを変化させることにより適正な映像信号レベルすなわち最適な露出制御を可能にするものである。
【００２８】
図１において、１０１はフィルム照射用光源、１０２はネガフィルム、１０３は結像用レンズ、１０４は露出用制御の為の絞り、１０５は入射した光を光電変換する撮像素子、１０６はゲインコントロールアンプ、１０７はネガ画像をポジ画像に変換する反転回路、１０８はクランプ回路、１０９はホワイトバランス処理，ガンマ処理，エンコーダ回路などを含む信号処理回路、１１０は絞り１０４を駆動する絞り駆動回路、１１１は露出制御回路、１１２はコントラスト検出回路、１１３はクランプレベル制御回路である。
【００２９】
図２（ａ）を用いて十分なコントラストのあるネガフィルムに対して本実施例の信号処理の過程を説明すると、フィルム照射用光源１０１からの光はネガフィルム１０２を透過し、結像用レンズ１０３を経て絞り１０４で露光量調節された上で撮像素子１０５に結像される。撮像素子１０５で光電変換された映像信号はゲインコントロールアンプ１０６によって増幅され、露出制御回路１１１に供給される（ａ１参照、以下同様）。ここで、露出制御回路１１１は映像信号レベルが適正レベルとなるように絞り駆動回路１１０を経て絞り１０４を駆動する。ここでフィードバック制御され、適正レベルとなった映像信号（ａ２）は反転回路１０７に供給される。反転回路１０７は適正レベルになった映像信号をレベル反転する。このとき回路のダイナミックレンジの上限が下限に、下限が上限に変換され、映像信号のホワイトピーク部分がダークピークとなる。ただし、この状態では反転前の映像信号のホワイトピークからダイナミックレンジの上限までの差分が、そのまま反転後のダークピークの信号レベルとなる（ａ３）。コントラスト検出回路１１２は露出制御後の映像信号（ａ２）のコントラストレベルを検出し、クランプレベル制御回路１１３にコントラストレベル信号を供給する。
【００３０】
図３は本実施例のクランプレベル制御回路１１３の動作を説明するグラフである。図中のコントラストレベルがコントラスト検出回路１１２から供給されると、それに対応したクランプレベルをクランプ回路１０８に出力する。図２（ａ２）の映像の場合はコントラストレベルが図３のＣｔｈに対して十分大きい為、クランプレベル出力は最小値ＣＬｍｉｎとなる。クランプ回路１０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルがクランプレベル制御回路１１３から与えられるレベルになるようにダーククランプ処理を行う（ａ４）。
【００３１】
次に図２（ｂ），（ｃ）を用いてコントラストの低いネガフィルムに対して本実施例の信号処理の過程を説明する。コントラストの低いネガフィルム（ｂ）はダイナミックレンジの限界まで露出制御され（ｂ２）、その後反転される（ｂ３）。ここで（ｂ２）のコントラストレベルは図３のＣｔｈ以下である場合、クランプレベル制御回路１１３はＣＬｍｉｎとＣＬｍａｘの間のレベルを出力する。従来例１のクランプ回路５０８では（ｂ４）のレベルにクランプされるが、本実施例ではクランプレベル制御回路１１３の出力にしたがってクランプされる為、（ｂ４′）のレベルになる。（ｂ４）では全体にレベルの低い映像となるが、（ｂ４′）では映像の平均レベルが上がる為、元の被写体に近い適正なレベルの映像信号を得ることが出来る。
【００３２】
このようにコントラストレベルに応じてクランプレベルを変化させることにより、コントラストの低いネガフィルムでも映像信号レベルが低下すること無く適正な露出量で撮影することが可能になる。
【００３３】
本実施例は輝度信号に関して説明したが、複数の色信号や色差信号でも同様の処理を行えることは言うまでもないし、輝度信号のコントラストレベルを用いて色信号のクランプレベルを制御することも可能である。また、コントラストレベルとクランプレベルの関係は図３のグラフと同じものではなくてもかまわない。
【００３４】
（実施例２）
図４は、実施例２である“ネガフィルム撮像装置”の構成を示すブロック図である。本装置は、ネガフィルム画像の露出レベル検出装置とクランプレベル制御装置を備え、露出レベルに応じてクランプレベルを変化させることにより適正な映像信号レベルすなわち最適な露出制御を可能にしたものである。
【００３５】
図４において、２０１から２１１はそれぞれ図１の１０１から１１１と同じものであり、２１２は露出レベル検出回路、２１３はクランプレベル制御回路である。
【００３６】
図２を援用し動作を説明する。
【００３７】
図中２０１から２１１の映像信号の流れは図１の１０１から１１１と同じものである。露出レベル検出回路２１２は露出制御後の映像信号（ａ２）の全体の平均レベルとホワイトピークを検出し、その差分を露出レベル信号としてクランプレベル制御回路３１３に供給する。（ａ２）のホワイトピークは反転後のダークピークに相当し、これと平均レベルの差分は反転後の映像の全面平均のレベルと等しくなる。反転後の全面平均レベルが適正値であることが映像信号レベルを適正レベルにする条件となる。
【００３８】
図５は本実施例のクランプレベル制御回路２１３の動作を説明するグラフである。図中の露出レベルが露出レベル検出回路２１２から供給されると、それに対応したクランプレベルをクランプ回路２０８に出力する。図２（ａ２）の映像の場合は露出レベルが図５のＥｔｈに対して十分大きい、すなわち反転後の全面平均レベルが適正値であると言え、クランプレベル出力は最小値ＣＬｍｉｎとなる。クランプ回路２０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルがクランプレベル制御回路２１３から与えられるレベルになるようにダーククランプ処理を行う（ａ４）。
【００３９】
次に露出レベルの低いネガフィルムに対して本実施例の信号処理の過程を説明する。露出レベルの低いネガフィルム（ｂ１）はダイナミックレンジの限界まで露出制御され（ｂ２）、その後反転される（ｂ３）。ここで（ｂ２）の露出レベルが図５のＥｔｈ以下である場合、クランプレベル制御回路２１３はＣＬｍｉｎとＣＬｍａｘの間のレベルを出力する。従来例１のクランプレベル制御回路２１３はＣＬｍｉｎとＣＬｍａｘの間のレベルをを出力する。従来例１のクランプ回路５０８では（ｂ４）のレベルにクランプされるが、本実施例ではクランプレベル制御回路２１３の出力にしたがってクランプされる為、（ｂ４′）のレベルになる。（ｂ４）では全体にレベルの低い映像となるが、（ｂ４′）では映像の平均レベルが上がる為、元の被写体に近い適正なレベルの映像信号を得ることが出来る。
【００４０】
このように露出レベルに応じてクランプレベルを変化させることにより、露出レベルの低いネガフィルムでも映像信号レベルが低下すること無く適正な露出量で撮影することが可能になる。
【００４１】
本実施例は輝度信号に関して説明したが、複数の色信号や色差信号でも同様の処理を行えることは言うまでもないし、輝度信号の露出レベルを用いて色信号のクランプレベルを制御することも可能である。また、露出レベルとクランプレベルの関係は図５のグラフと同じものではなくてもかまわない。
【００４２】
（実施例３）
図６は、実施例３である“ネガフィルム撮像装置”の構成を示すブロック図である。本装置は、ネガフィルム画像のピークレベル検出装置と平均値検出装置を備え、ピーク値と平均値の差を適正にすることにより適正な映像信号レベルすなわち最適な露出制御を可能にするものである。
【００４３】
図６において、３０１はフィルム照射用光源、３０２はネガフィルム、３０３は結像用レンズ、３０４は露出制御の為の絞り、３０５は入射した光を光電変換する撮像素子、３０６はゲインコントロールアンプ、３０７はネガ画像をポジ画像に変換する反転回路、３０８はクランプ回路、３０９はホワイトバランス処理，ガンマ処理，エンコーダ回路などを含む信号処理回路、３１０は絞り３０４を駆動する絞り駆動回路、３１１は露出制御回路、３１２は画像を分割してサンプリングし積分する画面分割積分回路、３１３は画像の中の最も映像レベルの高い領域の値を出力するピーク値検出回路、３１４は画像全体の平均レベルを出力する平均値検出回路、３１５はピーク値から平均値を減算し露出レベルを出力する演算回路である。
【００４４】
図７は本実施例の映像信号レベルの処理過程を説明する図である。（ｃ１）は露出制御を行う前のネガフィルムの映像レベルで、枠の上がダイナミックレンジの上限、下が下限となる。ネガフィルムはオレンジ色のベースフィルムに感光剤が塗布された状態であって、ベースの濃度はフィルムによって異なり、濃度が低い場合は信号のレベルが全体的に高くなる。（ｃ２）は露出制御を行った結果適正レベルとなった映像信号、（ｃ３）は反転処理を行った結果の映像信号、（ｃ４）は（ｃ３）に対してクランプ処理を行った結果適正露出になった映像信号である。
【００４５】
フィルム照射用光源３０１からの光はネガフィルム３０２を透過し、結像用レンズ３０３を経て絞り３０４で露光量調節された上で撮像素子３０５に結像される。撮像素子３０５で光電変換された映像信号はゲインコントロールアンプ３０６によって増幅され、画面分割積分回路３１２に供給される（ｃ１）。画面分割積分回路３１２は画像を１２８個の領域に分割し、各領域内の信号をサンプリングして積分する。ピーク値検出回路１１３は画面分割積分回路１１２の各領域の積分値のうち最大の値をピーク値として出力する。検出されたピーク値は（ｃ１）の「ピーク値α」に相当する。平均値検出回路３１４で１２８領域の全積分値を加算し１２８で除算することにより画像全体の平均信号レベルを算出し、平均値として出力する。検出された平均値は（ｃ１）の「平均値β」に相当する。演算回路３１５はピーク値検出回路３１３によって供給されたピーク値αから平均値検出回路３１４によって供給された平均値βを減算し、露出レベル（α−β）として出力する。この露出レベルは後に反転してクランプ処理された信号（ｃ４）におけるペデスタルレベルから全画像の平均値までのレベルδに相当する。ここで、露出制御回路３１１は演算回路３１５より供給された露出レベルが適正レベルとなるように絞り駆動回路３１０を経て絞り３０４を駆動する。この適正レベルとは（ｃ２）の「目標レベルγ」に相当する。ここでフィードバック制御され、適正レベルとなった映像信号（ｃ２）は反転回路３０７に供給され、反転回路３０７は適正レベルになった映像信号をレベル反転する。このとき回路のダイナミックレンジの上限が下限に、下限が上限に変換され、映像信号のホワイトピーク部分がダークピークとなる。ただし、この状態では反転前の映像信号のホワイトピークからダイナミックレンジの上限までの差分が、そのまま反転後のダークピークの信号レベルとなる（ｃ３）。クランプ回路１０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルが最適になるようにクランプ処理を行う。例えば輝度信号で説明すると、映像信号に黒レベルの信号が含まれていると仮定した場合、その黒の部分の輝度信号がペデスタルレベルになるようにクランプ処理を行うことによって適正なレベルの映像信号を得ることが出来る（ｃ４）。  ところで、ネガフィルムの撮影とは別に、通常のビデオカメラ或は電子カメラなどの撮像装置における露出制御の手段として、一般的に画像の平均レベルや中央のレベルを一定にする手法がとられる。本実施例の場合クランプ処理の後の（ｃ４）において平均レベルδが一定になれば一般的な露出制御と同じ制御結果が達成されていることとなるが、前述したように（ｃ２）と（ｃ４）の間で
（目標レベルγ）＝（平均レベルδ）
が成り立っているので（ｃ２）において
（ピーク値α）−（平均値β）＝（目標レベルγ）
となった場合がこの状態に相当する。
【００４６】
次にフィルムベースの濃度が高いネガフィルムに対して本実施例の信号処理の過程を説明する。（ｃ１）に対してフィルムベースの濃度が高いネガフィルム（ｄ１）はピークレベル，平均レベル共に（ｃ１）よりも小さくいが、その差が（ｃ２）の目標レベルγと等しくなるように露出制御され（ｄ２）のようになる。その後反転され（ｄ３）、クランプ回路３０８によって映像信号のダークピークレベルが最適になるようにクランプ処理を行うことにより（ｄ４）のレベルになる。従来例２では図１４の（ｈ４）に示すように、全体にレベルの高い映像となるが、本実施例の（ｄ４）では映像の平均レベルが（ｃ４）と等しくなり、元の被写体に近い適正なレベルの映像信号を得ることが出来る。
【００４７】
このようなピーク値と平均値の差を適正レベルに露出制御することによりフィルムベース濃度によらず適正な露出量で撮影することが可能になる。
【００４８】
本実施例はフィルムベースの濃度が異なるネガフィルムで説明したが、写真撮影時の露出の過不足によるネガフィルムの状態や、被写体のコントラストなどによる露出状態の差なども補うことが可能である。また、本実施例の露出制御は光学絞りで行ったがゲインコントロールアンプや電子シャッタなどの手段を用いてもかまわないことは言うまでもない。
【００４９】
（実施例４）
図８は、実施例４である“ネガフィルム撮像装置”の構成を示すブロック図である。本装置は、ネガフィルム画像のピークレベル検出装置と中央重点平均装置を備え、ピーク値と平均値の差を適正にすることにより適正な映像信号レベルすなわち最適な露出制御を可能にするものである。
【００５０】
図中の４０１から４１１はそれぞれ図６の３０１から３１１と同機能部分であり、４１３は画像中の映像信号をピークホールドし最も映像レベルの高い値を出力するピークホールド回路、４１４は画像全体の中央部重点平均レベルを出力する中央重点平均回路、４１５はピーク値から中央重点平均値を減算し露出レベルを出力する演算回路である。
【００５１】
図７を援用し動作を説明する。図中４０１から４１１の映像信号の流れは図６の３０１から３１１と同じものである。ゲインコントロールアンプ４０６によって増幅された映像信号は、ピークホールド回路４１３及び中央重点平均回路３１４に供給される（ｃ１）。ピークホールドして最も映像レベルの高い値を出力する。検出されたピーク値は（ｃ１）の「ピーク値α」に相当する。中央重点平均回路３１４では画像の中央部分の領域（図９のＡ参照）に重み付けを持たせ、画像全体（図９Ｂ）の平均信号レベルを算出し、中央重点平均値として出力する。検出された中央重点平均値は（ｃ１）の「平均値β」に相当する。演算回路４１５はピークホールド回路４１３によって供給されたピーク値αから中央重点平均回路４１４によって供給された平均値βを減算し、露出レベル（α−β）として出力する。この露出レベルは後に反転してクランプ処理された信号（ｃ４）におけるペデスタルレベルから全画像の中央重点平均値までのレベルδに相当する。ここで、露出制御回路４１１は演算回路４１５より供給された露出レベルが適正レベルとなるように絞り駆動回路４１０を経て絞り４０４を駆動する。この適正レベルとは（ｃ２）の「目標レベルγ」に相当する。ここでフィードバック制御され、適正レベルとなった映像信号（ｃ２）は反転回路３０７に供給され、反転回路３０７は適正レベルになった映像信号をレベル反転する。このとき回路のダイナミックレンジの上限が下限に、下限が上限に変換され、映像信号のホワイトピーク部分がダークピークとなる。ただし、この状態では反転前の映像信号のホワイトピークからダイナミックレンジの上限までの差分が、そのまま反転後のダークピークの信号レベルとなる（ｃ３）。クランプ回路４０８は反転後の映像信号のダークピークを検出し、そのレベルが最適になるようにクランプ処理を行う。例えば輝度信号で説明すると、映像信号に黒レベルの信号が含まれていると仮定した場合、その黒の部分の輝度信号がペデスタルレベルになるようにクランプ処理を行うことによって適正なレベルの映像信号を得ることが出来る（ｃ４）。
【００５２】
ところで、ネガフィルムの撮影とは別に、通常のビデオカメラ或は電子カメラなどの撮像装置における露出制御の手段として、主被写体が画面の中央に位置することが多いために一般的に画像の中央重点平均レベルを一定にする手法がとられる。全体平均値では無く中央重点平均値を用いることにより逆光撮影時や周囲が暗い場合等の露出制御がより正確になるものである。本実施例はこうした効果をネガフィルム撮影時にも得る為に中央重点平均測光を採用している。本実施例の場合クランプ処理の後の（ｃ４）において中央重点平均レベルδが一定になれば一般的な露出制御と同じ制御結果が達成されていることとなるが、前述したように（ｃ２）と（ｃ４）の間で
（目標レベルγ）＝（平均レベルδ）
が成り立っているので（ｃ２）において
（ピーク値α）−（平均値β）＝（目標レベルγ）
となった場合がこの状態に相当する。
【００５３】
次にフィルムベースの濃度が高いネガフィルムに対して本実施例の信号処理の過程を説明する。（ｃ１）に対してフィルムベースの濃度が高いネガフィルム（ｄ１）はピークレベル，中央重点平均レベル共に（ｃ１）よりも小さいが、その差が（ｃ２）の目標レベルγと等しくなるように露出制御され（ｄ２）のようになる。その後反転され（ｄ３）、クランプ回路３０８によって映像信号のダークピークレベルが最適になるようにクランプ処理を行うことにより（ｄ４）のレベルになる。従来例２では図１４の（ｈ４）に示すように、全体にレベルの高い映像となるが、本実施例では、（ｄ４）に示すように、映像の中央重点平均レベルが（ｃ４）と等しくなり、元の被写体に近い適正なレベルの映像信号を得ることが出来る。
【００５４】
このようなピーク値と中央重点平均値の差を適正レベルに露出制御することによりフィルムベース濃度によらず精度が高く適正な露出量で撮影することが可能になる。
【００５５】
本実施例はフィルムベースの濃度が異なるネガフィルムで説明したが、写真撮影時の露出の過不足によるネガフィルムの状態や、被写体のコントラストなどによる露出状態の差なども補うことが可能である。本実施例の中央重点平均は単純に２つの領域を重み付けを変えて平均しているが、これは一般的に用いられるどのような手法でもかまわない。中央重点平均に限らず、単純平均を用いる形で実施することもできる。また、本実施例の露出制御は光学絞りで行ったゲインコントロールアンプや電子シャッタなどの手段を用いてもかまわないことは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、クランプ基準レベルを、コントラストが小さくなるにつれて大きくなるように変化させるので、例えば、コントラストの低いネガフィルムであっても、常に適正レベルの映像信号が得られるようになる。
【００５７】
また、請求項２記載の発明によれば、クランプ基準レベルを、露出レベルが小さくなるにつれて大きくなるように変化させるので、例えば、露出レベルの低いネガフィルムであっても、常に適正レベルの映像信号が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の構成を示すブロック図
【図２】  実施例１の動作説明図
【図３】  実施例１のコントラストレベルとクランプレベルの相関グラフ
【図４】  実施例２の構成を示すブロック図
【図５】  実施例２の露出レベルとクランプレベルの相関グラフ
【図６】  実施例３の構成を示すブロック図
【図７】  実施例３の動作説明図
【図８】  実施例４の構成を示すブロック図
【図９】  実施例４における中央重点平均測光の概念図
【図１０】  従来例１の構成を示すブロック図
【図１１】  従来例１の動作説明図
【図１２】  従来例１のコントラストレベルとクランプレベルの相関グラフ
【図１３】  従来例２の構成を示すブロック図
【図１４】  従来例２の動作説明図
【符号の説明】
１０５  撮像素子
１０７  反転回路
１０８  クランプ回路
１１１  露出制御回路
１１２  コントラスト検出回路
１１３  クランプレベル制御回路
【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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