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発明の名称 ディジタルカメラ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−9164(P2003−9164A)
公開日 平成15年1月10日(2003.1.10)
出願番号 特願2001−184740(P2001−184740)
出願日 平成13年6月19日(2001.6.19)
代理人 【識別番号】100090181
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 義人
【テーマコード(参考)】
5B047
5C065
5C066
【Fターム(参考)】
5B047 AA07 AB04 BA03 BB04 CA19 CA23 CB04 DA01 DC02 
5C065 AA01 CC02 CC03 CC09 DD02 GG15 GG18 GG23 GG29 GG30
5C066 AA01 CA08 DA00 EA03 EA05 GA01 GA02 GA05 GA32 GA33 HA03 JA01 KA01 KA12 KD06 KE09 KE11 KM02
発明者 辻野 和廣 / 黒川 光章
要約 課題

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】撮影された被写体像に対応する色情報信号に基づいて表示用の色関連信号を生成するディジタルカメラにおいて、前記色情報信号の色飽和度を検出する色飽和度検出手段、および前記色飽和度に基づいて前記色関連信号のダイナミックレンジを縮小する縮小手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラ。
【請求項2】前記色関連信号を生成するとき前記色情報信号に所定係数に従う演算を施す演算手段をさらに備え、前記縮小手段は前記色飽和度に基づいて前記所定係数を調整する調整手段を含む、請求項1記載のディジタルカメラ。
【請求項3】前記演算手段による演算は前記色情報信号に対する前記所定係数の掛け算であり、前記調整手段は前記色飽和度に基づいて前記所定係数を減少させる、請求項2記載のディジタルカメラ。
【請求項4】前記色飽和度検出手段は前記色情報信号のレベルが閾値を超える画素の第1画素数を前記色飽和度として検出する、請求項1または2記載のディジタルカメラ。
【請求項5】前記色情報信号に基づいて輝度信号を生成する生成手段、および前記輝度信号のレベルが閾値を超える画素の第2画素数を輝度飽和度として検出する輝度飽和度検出手段をさらに備え、前記調整手段は、前記第1画素数から前記第2画素数を減算する減算手段、および前記減算手段による減算結果に基づいて前記所定係数を決定する決定手段を含む、請求項4記載のディジタルカメラ。
【請求項6】所定露光量で撮影された被写体の画像信号に基づいて最適露光量を算出するディジタルカメラにおいて、画面を形成する複数部分における輝度の飽和度を前記画像信号に基づいて個別に検出する検出手段、前記検出手段によって検出された複数の前記飽和度に基づいて前記所定露光量の補正係数を決定する決定手段、および前記補正係数に基づいて前記所定露光量を補正して前記最適露光量を求める補正手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラ。
【請求項7】前記複数部分は主要被写体が存在する第1部分と背景が存在する第2部分とを含み、前記決定手段は、前記第1部分の飽和度が第1閾値未満でかつ前記第2部分の飽和度が第2閾値以上であるとき第1数値を前記補正係数として決定する第1補正係数決定手段、および前記第1部分の飽和度が前記第1閾値以上でかつ前記第2部分の飽和度が前記第2閾値未満のとき前記第1数値よりも大きい第2数値を前記補正係数として決定する第2補正係数決定手段を含む、請求項6記載のディジタルカメラ。
【請求項8】前記決定手段は、前記第1部分の飽和度が前記第1閾値以上でかつ前記第2部分の飽和度が前記第2閾値以上のとき前記第1数値よりも大きくかつ前記第2数値よりも小さい第3数値を前記補正係数として決定する第3補正係数決定手段をさらに含む、請求項7記載のディジタルカメラ。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、撮影された被写体の画像をモニタに表示する、ディジタルカメラに関する。
【0002】この発明はまた、ディジタルカメラに関し、特にたとえば、撮影された被写体の画像信号に基づいて最適露光量を決定する、ディジタルカメラに関する。
【0003】
【従来技術】ディジタルカメラでは、シャッタボタンが押されると、イメージセンサのプリ露光によって得られたRGB信号に基づいてYUV信号が生成され、Y信号の積分値(輝度評価値)が所定条件を満たすように最適露光量が決定される。イメージセンサの本露光は最適露光量に従って行われ、これによって得られたRGB信号に基づくYUV信号が記録媒体に記録される。再生モードが設定されると、記録媒体からYUV信号が再生され、当該YUV信号に基づく画像がモニタに表示される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最適露光量で被写体を撮影したとしても、モニタの色再現範囲がU信号またはV信号のダイナミックレンジよりも狭ければ、表示画像に色飽和が生じるおそれがある。この問題は、被写体の色に偏りがあるときに顕著になる。たとえば、赤い花をマクロ撮影したときのRGB信号の比率に注目すると、Rレベルが極端に高くなり、GレベルおよびBレベルがゼロにほぼ等しくなる。輝度評価のためのY信号はRGB信号に基づいて生成されるため、RGB信号の比率が極端に歪むと、輝度評価値が所定条件を満たすように最適露光量を決定したとしても、本露光によって得られるR信号のレベルは依然として高くなる。すると、本露光に基づくU信号またはV信号もまたモニタの色再現範囲から外れてしまい、表示画像に色飽和が生じてしまう。
【0005】また、輝度評価値が所定条件を満たすように最適露光量を算出する従来技術では、背景によっては主要被写体の明るさが不足するおそれがある。つまり、背景が高輝度(たとえば夏の青空)であるために輝度評価値が高くなり、最適露光量が低く抑えられてしまうと、画面中央に位置する主要被写体が暗くなってしまう。
【0006】それゆえに、この発明の主たる目的は、表示装置の色再現範囲が狭いときでも撮影画像の色を良好に再現することができる、ディジタルカメラを提供することである。
【0007】この発明の他の目的は、露光量を適切に調整することができる、ディジタルカメラを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、撮影された被写体像に対応する色情報信号に基づいて表示用の色関連信号を生成するディジタルカメラにおいて、色情報信号の色飽和度を検出する色飽和度検出手段、および色飽和度に基づいて色関連信号のダイナミックレンジを縮小する縮小手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラである。
【0009】第2の発明は、所定露光量で撮影された被写体の画像信号に基づいて最適露光量を算出するディジタルカメラにおいて、画面を形成する複数部分における輝度の飽和度を画像信号に基づいて個別検出する検出手段、検出手段によって検出された複数の飽和度に基づいて所定露光量の補正係数を決定する決定手段、および補正係数に基づいて所定露光量を補正して最適露光量を求める補正手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラである。
【0010】
【作用】第1の発明においては、撮影された被写体像に対応する色情報信号に基づいて表示用の色関連信号を生成するとき、色情報信号の色飽和度が色飽和度検出手段によって検出される。縮小手段は、検出された色飽和度に基づいて色関連信号のダイナミックレンジを縮小する。色関連信号に基づく色は、ダイナミックレンジの縮小によって表示装置の色再現範囲内に含まれうる。
【0011】色関連信号を生成するときに所定係数に従う演算を色情報信号に施す場合は、色飽和度に基づいて所定係数を調整するようにすればよい。当該演算が色情報信号に対する所定係数の掛け算であれば、所定係数は色飽和度に基づいて減少される。
【0012】色レベルが閾値を超える画素の数(第1画素数)を色飽和度として検出する場合、色飽和度が正確に求められる。また、色情報信号に基づいて輝度信号を生成し、生成された輝度信号のレベルが閾値を超える画素の数(第2画素数)を輝度飽和度として検出する場合、所定係数は、第1画素数から第2画素数を減算した減算結果に基づいて決定してもよい。こうすることで、色飽和のみが生じている画素の数によって所定係数が決定される。
【0013】第2の発明においては、所定露光量で撮影された被写体の画像信号に基づいて最適露光量を算出するとき、検出手段は、画面を形成する複数部分における輝度の飽和度を画像信号に基づいて個別に検出し、決定手段は、検出された複数の飽和度に基づいて所定露光量の補正係数を決定する。補正手段は決定された補正係数に基づいて所定露光量を補正し、これによって最適露光量が求められる。つまり、最適露光量は、画面を形成する複数部分の輝度飽和度を個別に考慮して決定される。
【0014】複数部分は主要被写体が存在する第1部分と背景が存在する第2部分とを含む場合、好ましくは、第1部分の飽和度が第1閾値未満でかつ第2部分の飽和度が第2閾値以上であるとき、第1数値が補正係数として決定される。また、第1部分の飽和度が第1閾値以上でかつ第2部分の飽和度が第2閾値未満のとき、第1数値よりも大きい第2数値が補正係数として決定される。これによって、主要被写体にとって最適な露光量を求めることができる。
【0015】また、第1部分の飽和度が第1閾値以上でかつ第2部分の飽和度が第2閾値以上のとき、第1数値よりも大きくかつ第2数値よりも小さい第3数値を補正係数として決定するようにしてもよい。夏の砂浜のような場所で撮影した場合、第1部分および第2部分のいずれも高輝度となる。ここで補正係数を第3数値に設定すれば、夏のギラギラした雰囲気を表現することができる。
【0016】
【発明の効果】第1の発明によれば、色飽和度に基づいて色関連信号のダイナミックレンジを縮小するようにしたため、色関連信号に基づく色は表示装置の色再現範囲内に含まれうる。したがって、色の階調の幅は狭くなるものの、撮影画像を良好に表示することができる。
【0017】第2の発明によれば、画面を形成する複数部分の輝度飽和度を個別に考慮して最適露光量を算出するようにしたため、最適露光量を適切に求めることができる。
【0018】この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【0019】
【実施例】図1を参照して、この実施例のディジタルカメラ10は、光学レンズ12および絞り部材13を含む。被写体の光学像は、これらの部材を経てCCDイメージャ(イメージセンサ)14の受光面に入射される。受光面では、入射された光学像に対応するカメラ信号(生画像信号)が光電変換によって生成される。なお、受光面は、原色ベイヤ配列の色フィルタ(図示せず)によって覆われ、カメラ信号を形成する各々の画素信号は、R,GおよびBのいずれか1つの色情報のみを持つ。
【0020】モード切換スイッチ38によって撮影モードが選択されると、CPU42は、絞り量および露光時間(シャッタスピード)を絞り部材13およびタイミングジェネレータ(TG)16にそれぞれ設定するとともに、1/15秒毎にTG16に露光を命令する。TG16は、1/15秒毎にCCDイメージャ14を露光し、当該露光によって生成されるカメラ信号をCCDイメージャ14から読み出す。1/15秒毎に読み出された各フレームのカメラ信号は、CDS/AGC回路18における周知のノイズ除去およびレベル調整を経て、A/D変換器20でディジタル信号に変換される。
【0021】信号処理回路22は、A/D変換器20から出力された各フレームのカメラ信号に色分離,白バランス調整,色調整(色調補正),YUV変換などの信号処理を施し、Y信号(輝度),U信号(色差:R−Y)およびV信号(色差:B−Y)からなる画像信号を生成する。生成された画像信号はメモリ制御回路24に与えられ、メモリ制御回路24によってSDRAM26の画像信号格納エリア26aに書き込まれる。
【0022】ビデオエンコーダ28は、画像信号格納エリア26aの画像信号をメモリ制御回路24に読み出させる。そして、読み出された各フレームの画像信号をNTSCフォーマットのコンポジット画像信号にエンコードし、エンコードされたコンポジット画像信号をモニタ(LCD)30に供給する。モニタ30には、被写体のリアルタイム動画像(スルー画像)が15fpsのフレームレートで表示される。
【0023】シャッタボタン40が押されると、CPU42は、後述する色調整を行った後にTG16に本露光を命令し、本露光に基づく画像信号がSDRAM26の画像信号格納エリア26aに格納された時点で、JPEGコーデック32に圧縮命令を与える。JPEGコーデック32は、画像信号格納エリア26aに格納された1フレーム分の画像信号をメモリ制御回路24に読み出させ、読み出された画像信号にJPEGフォーマットに準じた圧縮処理を施す。圧縮画像信号が得られると、JPEGコーデック32は、生成された圧縮画像信号をメモリ制御回路24に与える。圧縮画像信号は、メモリ制御回路24によって圧縮信号格納エリア26bに格納される。
【0024】圧縮画像信号の格納処理が完了すると、CPU42は、メモリ制御回路24を通して圧縮信号格納エリア26bから圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号をI/F回路34を通してメモリカード40に記録する。これによって、メモリカード36内に画像ファイルが作成される。なお、メモリカード36は着脱自在な不揮発性の記録媒体であり、スロット(図示せず)に装着されたときにCPU42によってアクセス可能となる。
【0025】モード切換スイッチ38によって再生モードが選択されると、CPU42は、I/F回路34を通してメモリカード36から圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号をメモリ制御回路24を通して圧縮信号格エリア26bに格納する。格納処理が完了すると、CPU42は、JPEGコーデック32に伸長命令を与えるとともに、ビデオエンコーダ28に処理命令を与える。JPEGコーデック32は、メモリ制御回路24を通して圧縮信号格納エリア26bから圧縮画像信号を読み出し、読み出した圧縮画像信号にJPEGフォーマットに準じた伸長処理を施す。伸長画像信号は、メモリ制御回路24によって画像信号格納エリア26aに書き込まれる。
【0026】ビデオエンコーダ28は、メモリ制御回路26aを通して画像信号格納エリア26aから伸長画像信号を繰り返し読み出す。そして、読み出された各々の伸長画像信号をNTSCフォーマットのコンポジット画像信号にエンコードし、エンコードされたコンポジット画像信号をモニタ30に供給する。この結果、再生画像がモニタ30に表示される。
【0027】信号処理回路22は、図2に示すように構成される。A/D変換器20から出力されたカメラ信号は、色分離回路22aによって色分離を施される。つまり、カメラ信号を形成する各々の画素はR情報信号(R信号),G情報信号(G信号)およびB情報信号(B信号)のいずれか1つしか持っていないため、各画素が不足する2つの色情報信号が色分離回路22aによって補完される。色分離回路22aからは、各々の画素を形成するR信号,G信号およびB信号が同時に出力される。1画素毎に出力されたR信号,G信号およびB信号は、白バランス調整回路22bを経てYUV変換回路22cに与えられ、Y信号,U信号およびV信号に変換される。このときの変換比率は、Y:U:V=1:1:1である。
【0028】YUV変換回路22cから出力されたY信号,U信号およびV信号はさらにLCH変換回路22dでL信号(明度),C信号(彩度)およびH信号(色相)に変換され、変換されたL信号,C信号およびH信号はL調整回路22e,C調整回路22fおよびH調整回路22gにそれぞれ与えられる。L調整回路22e,C調整回路22fおよびH調整回路22gはそれぞれ、入力されたL信号,C信号およびH信号に所定の演算を施し、補正L信号,補正C信号および補正H信号を求める。求められた補正H信号,補正C信号および補正L信号はその後、YUV変換回路22kによってY信号,U信号およびV信号に戻される。このときの変換比率はY:U:V=4:2:2(または4:1:1)である。したがって、信号処理回路22からは、4:2:2(または4:1:1)の比率を持つY信号,U信号およびV信号が出力される。
【0029】LCH変換回路22dから出力されたH信号は、領域判別回路22hにも与えられる。領域判別回路22hは、基準値テーブル22iを参照して、LCH変換回路22hから与えられたH信号の属する領域を判別する。そして、判別結果に対応する基準値を基準値テーブル22iから読み出すとともに、判別結果に対応する目標値を目標値テーブル22jから読み出す。L調整回路22e,C調整回路22fおよびH調整回路22gによる所定の演算は、読み出された基準値および目標値に基づいて行われる。
【0030】YUV変換回路22cは、図3に示すように構成される。演算回路221cは、白バランス調整回路22bから与えられたR信号,G信号およびB信号に数1に従う演算を施して、Y信号を生成する。
【0031】
【数1】Y=6G+3R+B一方、減算器222cはR信号からG信号を減算してR−G信号を生成し、減算器223はB信号からG信号を減算してB−G信号を生成する。生成されたR−G信号およびB−G信号はマトリクス演算回路224cで数2に従うマトリクス演算を施され、これによってU信号およびV信号が生成される。ただし、数2に示すマトリクス係数は、本露光時、R信号,G信号およびB信号の飽和度(色飽和度)に基づいて0%〜40%の範囲で減少されうる。
【0032】
【数2】

【0033】撮影モードが選択されたとき、CPU42は図4〜図8に示すフロー図に従って動作する。まずステップS1でスルー画像表示処理を行い、ステップS3でシャッタボタン40の操作の有無を判別する。シャッタボタン40が操作されない間は、ステップS5におけるモニタ用AE処理を経てステップS1に戻る。これによって、絞り部材13に設定される絞り量およびTG16に設定される露光時間が繰り返し調整され、適度な明るさのスルー画像がモニタ30に表示される。なお、ステップS1およびS5の処理は、TG16から1/15秒毎に発生するVDパルスに応答して実行される。
【0034】シャッタボタン40が操作されると、ステップS7で測光用の露光設定を行う。具体的には、スルー画像表示処理時と同じ露光時間をTG16に設定し、最大開放値の絞り量を絞り部材13に設定する。ステップS9ではTG16からVDパルスが与えられたかどうか判断し、YESであればステップS11で測光のためのプリ露光をTG16に命令する。TG16は、命令が与えられた現フレームでプリ露光を行い、当該プリ露光によって生成されたカメラ信号を現フレームに続く次フレームでCCDイメージャ14から読み出す。読み出されたカメラ信号に基づくY信号は、読み出しフレームと同じフレームで図2に示すYUV変換回路22cから出力される。このため、VDパルスの発生の有無をステップS13で判別し、YESと判断されたときにステップS15で1フレーム分のY信号をYUV変換回路22cから取り込む。取り込まれた1フレーム分のY信号は、ステップS11のプリ露光に基づくY信号である。
【0035】ステップS17では、取り込まれたY信号に基づいて露光時間Saおよび絞り量Faを算出する。具体的には、Y信号を1フレーム期間にわたって積分して輝度評価値Iyaを求め、当該輝度評価値Iyaが所定条件を満たす露光時間Saおよび絞り量Faを算出する。ステップS19では、絞り量Faを絞り部材13に設定するとともに、露光時間SaをTG16に設定する。なお、ステップS19における露光設定は、色調整,露光時間調整および白バランス調整のための露光設定である。
【0036】この露光設定の後にVDパルスが発生すると、ステップS21でYESと判断し、ステップS23でプリ露光をTG16に命令する。TG16は露光時間Saに従うプリ露光を行い、かつこのプリ露光によって生成されたカメラ信号をCCDイメージャ14から読み出す。プリ露光の命令の後にVDパルスが発生すると、ステップS25からステップS27に進み、図2に示す白バランス調整回路22bから出力されたRGB信号と、YUV変換回路22cから出力されたY信号とを取り込む。取り込んだRGB信号およびY信号はいずれも、ステップS23のプリ露光に基づく信号である。ステップS29では、取り込まれたRGB信号およびY信号を図9に示すテーブル42aに格納する。このとき、同じ画素のRGB信号およびY信号には、共通の画素番号が割り当てられる。ステップS31では1フレーム分の取り込みが完了したかどうか判断し、YESと判断されるまでステップS27およびS29の処理を繰り返す。
【0037】1フレーム分の取り込みが完了すると、ステップS33,S35およびS37で色調整処理,露光時間調整処理および白バランス調整処理を行う。色調整処理によって数2に示すマトリクス係数が調整され、露光時間調整処理によって最適露光時間Sbが求められ、そして白バランス調整処理によって図2に示す白バランス調整回路22bのゲインが最適値に設定される。ステップS39では、ステップS35で求められた露光時間SbをTG16に設定する。なお、絞り部材13については絞り量Faを維持する。
【0038】ステップS39の露光設定の後にVDパルスが発生すると、ステップS41でYESと判断し、ステップS43で本露光をTG16に命令する。TG16は、露光時間Sbに従う本露光を行い、これによって生成されたカメラ信号をCCDイメージャ14から読み出す。読み出されたカメラ信号は信号処理回路22によってYUV信号に変換され、変換されたYUV信号はSDRAM26に格納される。ステップS45では、JPEGコーデック32に圧縮命令を与え、JPEGコーデック32によって生成されかつSDRAM26に確保された圧縮画像信号をファイル形式でメモリカード36に記録する。こうして記録処理が完了すると、ステップS1に戻る。
【0039】ステップS33における色調整処理は、図6および図7に示すサブルーチンに従う。まずステップS51でR信号レベルが飽和している画素の総数Rsatを検出し、ステップS53でG信号レベルが飽和している画素の総数Gsatを検出し、ステップS55でB信号のレベルが飽和している画素の総数Bsatを検出する。この一連の処理はテーブル42aに格納されたR信号,G信号およびB信号の各々を閾値と比較することによって行われ、Rレベルが閾値を超える画素数,Gレベルが閾値を超える画素数およびBレベルが閾値を超える画素数がそれぞれ、Rsat,GsatおよびBsatとされる。検出されたRsat,GsatおよびBsatはそれぞれ、R信号の色飽和度,G信号の色飽和度およびB信号の色飽和度と定義することができる。
【0040】ステップS57では、数3を演算して差分画素数Rsat_NおよびBsat_Nを算出する。
【0041】
【数3】Rsat_N=Rsat−GsatBsat_N=Bsat−GsatステップS59ではRsat_Nが“0”よりも大きいかどうか判断し、YESであればそのままステップS63に進むが、NOであればステップS61でRsat_Nを“0”に設定してからステップS63に進む。ステップS63およびS65では、Bsat_NについてステップS59およびS61と同じ処理を行う。つまり、ステップS63でBsat_Nの値を判別し、Bsat_N>0であればそのままステップS67に進むが、Bsat_N≦0であればテップS65でBsat_Nを“0”に設定してからステップS67に進む。ステップS67ではRsat_NおよびBsat_Nを加算して加算値Csat_Nを求める。
【0042】ある画素のR信号レベル,G信号レベルおよびB信号レベルが全て飽和した場合、当該画素の本来の色がたとえば赤であったとしても、再現色は白色となる。このように全ての色レベルが飽和する現象は露光量の調整によって回避すべきであり、色調整処理では全ての色レベルが飽和している画素を除外する必要がある。
【0043】一方、数1から分かるように、Y信号はR信号,G信号およびB信号に加重加算を施して生成され、G信号がY信号に最も大きな影響を与える。また、G信号が飽和するときはR信号およびB信号も飽和し(つまり輝度レベルが飽和し)、G信号は飽和するがR信号またはB信号は飽和しないような現象は、通常は発生しない。このため、Gsatは輝度飽和度と定義してもよい。
【0044】そうすると、数3に従って算出されるRsat_Nは、輝度飽和が生じることなくR信号レベルが飽和している画素の総数とみなすことができ、Bsat_Nは、輝度飽和が生じることなくB信号レベルが飽和している画素の総数とみなすことができる。さらに、ステップS67で算出されるCsat_Nは、色および輝度のうち色のみが飽和している画素の総数とみなすことができる。
【0045】なお、ステップS59〜S65は、信号処理回路22の設定の誤差によってRsat_NまたはBsat_Nがマイナスの数値を示すおそれがあることを考慮したものである。
【0046】ステップS69,S73,S77,S81およびS85では、Csat_Nが示す数値を判別する。Csat_Nが1画面を形成する画素数(有効画素数)の70%以上である場合、ステップS69からステップS71に進み、数2に示すマトリクス係数をA%(=40%)減少させる。Csat_Nが有効画素数の70%未満であるが50%以上である場合、ステップS73からステップS75に進み、数2に示すマトリクス係数をB%(=32%)減少させる。Csat_Nが有効画素数の50%未満であるが30%以上である場合、ステップS77からステップS79に進み、数2に示すマトリクス係数をC%(=24%)減少させる。
【0047】Csat_Nが有効画素数の30%未満であるが10%以上である場合、ステップS81からステップS83に進み、数2に示すマトリクス係数をD%(=16%)減少させる。Csat_Nが有効画素数の10%未満であるが5%以上である場合、ステップS85からステップS87に進み、数2に示すマトリクス係数をE%(=8%)減少させる。ステップS71,S75,S79,S83またはS87の処理を終えると、上階層のルーチンに復帰する。Csat_Nが有効画素数の5%未満である場合は、数2に示すマトリクス係数を変更することなく上階層のルーチンに復帰する。
【0048】数2に従う演算によって生成されたU信号およびV信号の分布可能範囲(ダイナミックレンジ)は、マトリクス係数に応じて図11に示すように変化する。マトリクス係数をA%減少させたときの分布可能範囲をエリア1とし、マトリクス係数をB%減少させたときの分布可能範囲をエリア2とし、マトリクス係数をC%減少させたときの分布可能範囲をエリア3とし、マトリクス係数をD%減少させたときの分布可能範囲をエリア4とし、マトリクス係数をE%減少させたときの分布可能範囲をエリア5とし、そしてマトリクス係数を変化させなかったときの分布可能範囲をエリア6とした場合、分布可能範囲は、エリア6→エリア5→エリア4→エリア3→エリア2→エリア1の順で縮小する。一方、モニタ30が実際に色を再現できる範囲(色再現範囲)は、太線で示すエリアMである。すると、エリアMから外れる色の画素が多いほど、表示画面上の色飽和が目立つ。このため、色飽和のみが生じている画素の総数(=Csat_N)に応じてU信号およびV信号の分布可能範囲を縮小するようにしている。
【0049】つまり、ステップS23のプリ露光時は数2に示すマトリクス係数がそのまま用いられるため、ステップS51〜S55で検出されるRsat,GsatおよびGsatはエリア6の外縁上に存在する画素の数に関連し、ステップS67で算出されるCsat_Nは、エリア6の外縁上に存在する画素のうち輝度飽和が生じていない画素の数とみなすことができる。さらに、Csat_Nが大きいほどエリアMから外れる画素数が多く、逆に、Csat_Nが小さいほどエリアMから外れる画素数が少ないとみなすことができる。このため、Csat_Nの値に応じてU信号およびV信号の分布可能範囲を縮小するようにしている。こうすることで、再現色の階調の幅は縮小するが、表示画像に色飽和が目立つことはない。
【0050】ステップS35の露光時間調整処理は、図8に示すサブルーチンに従う。まずステップS91でY信号レベルが飽和している画素の総数Ysatを検出し、ステップS93で図10に示す画面中央エリアにおいてY信号レベルが飽和している画素の数Ysat_mを検出し、ステップS95で図10に示す画面上部エリアにおいてY信号レベルが飽和している画素の数Ysat_uを検出する。この検出処理は図9に示すテーブル42aを参照して行い、検出されたYsat,Ysat_mおよびYsat_uはそれぞれ、画面全体,画面中央エリアおよび画面上部エリアの輝度飽和度とみなすことができる。ステップS97ではYsat_mを閾値X1と比較し、ステップS99ではYsat_mを閾値X2(>X1)と比較する。また、ステップS101およびS103では、Ysat_uを閾値Zと比較する。
【0051】Ysat_m<X1であれば、画面中央エリアの輝度はほとんど飽和していないとみなし、ステップS119で露光時間Sbを露光時間Saと同じ値に決定してから上階層のルーチンに復帰する。X1≦Ysat_m<X2でかつYsat_u≧Zであるときは、画面中央エリアの輝度はある程度飽和しており、画面上部エリアの輝度はかなり飽和しているとみなして、ステップS101からステップS119に進む。そして、露光時間Sbを露光時間Saと同じ値に決定してから上階層のルーチンに復帰する。
【0052】X1≦Ysat_m<X2でかつYsat_u<Zであれば、画面中央エリアの輝度がある程度飽和しており、画面上方エリアの輝度がほとんど飽和していないとみなす。このときはステップS101からステップS105に進み、補正係数Kをα1に設定する。Ysat_m≧X2でかつYsat_u<Zであれば、画面中央エリアの輝度がかなり飽和しており、画面中央エリアの輝度がほとんど飽和していないとみなす。このときは、ステップS103からステップS109に進み、補正係数Kをα2に設定する。Ysat_m≧X2でかつYsat_u≧Zであれば、画面中央エリアおよび画面中央エリアのいずれもかなり飽和しているとみなす。このときは、ステップS103からステップS107に進み、補正係数Kをα3に設定する。なお、α1>α3>α2である。
【0053】ステップS111では、数4に従ってYsatを補正する。つまり、Csat_Nを考慮してYsatを更新する。
【0054】
【数4】Ysat´=Ysat+Csat_N×σσ:定数ステップS113では更新されたYsat´を最大値Ysat_MAX(=有効画素数)と比較し、Ysat´≦Ysat_MAXであればそのままステップS117に進むが、Ysat´>Ysat_MAXであればステップS115でYsat´をYsat_MAXに設定してからステップS117に進む。ステップS117では、数5に従って本露光時の露光時間Sbを決定する。
【0055】
【数5】Sb=Sa・K・(1−Ysat´/β)
β:定数(>Ysat_MAX)
数5によれば、ステップS105,S107またはS109で決定された補正係数Kがプリ露光時間Saに掛け算される。このため、本露光時間Saは補正係数Kが小さいほど短くなるステップS97でNOと判断されるのは、輝度が飽和している画素が画面中央エリアの主要被写体像にほとんど存在しない場合である。このときは、プリ露光時間Saをそのまま用いてもよいため、本露光時間Sb=プリ露光時間Saとする。ステップS101でYESと判断されるのは、画面中央エリアの主要被写体像が適度に飽和しており、画面上方エリアの背景画像の輝度がかなり飽和している場合である。このような特性は、夏の砂浜で撮影されたような画像に現れる。このときは、夏のギラギラした雰囲気を表現するために、プリ露光時間Saがそのまま本露光時間Sbとして用いられる。
【0056】ステップS101でYESと判断されるのは、主要被写体像が多少飽和しており、背景画像がほとんど飽和していない場合である。このときの画像は上述のようなギラギラした雰囲気を出すべき画像ではないと思われるため、本露光時間Sbをプリ露光時間Saよりも短縮すべく、補正係数K=α1とされる。
【0057】ステップS103でNOと判断されるのは、主要被写体像の輝度はかなり飽和しているが、背景画像の輝度がそれほど飽和していない場合である。このようなとき、本露光時間Sbをプリ露光時間Saよりも大幅に短縮すべきであり、補正係数Kは最小値であるα2とされる。
【0058】ステップS103でYESと判断されるのは、主要被写体像および背景画像の両方がかなり飽和している場合である。このとき、被写体は夏の砂浜のようなギラギラしたものであると考えられるため、このギラギラした印象を残すべく、補正係数Kはα1およびα2の中間値であるα3とされる。
【0059】以上の説明から分かるように、撮影された被写体像のRGB信号に基づいて表示用のYUV信号を生成するとき、CPU42は、RGB信号の色飽和度を検出し(S51〜S55)、検出した色飽和度に基づいてU信号およびV信号のダイナミックレンジを縮小する(S69〜S87)。これによって、U信号およびV信号に基づく色はモニタ30の色再現範囲内に多く含まれることとなり、表示画像の色飽和を抑制することができる。
【0060】また、プリ露光によって得られた被写体のY信号に基づいて本露光時の最適露光量を算出するとき、CPU42は、画面中央エリアおよび画面上部エリアにおける輝度飽和度をY信号に基づいて個別に検出し(S93,S95)、検出された輝度飽和度に基づいて補正係数を決定し(S105,S107,S109)、そして決定された補正係数に基づくプリ露光量の補正によって最適露光量を求める(S117)。つまり、最適露光量は、画面を形成する複数エリアの輝度飽和度を個別に考慮して、適切に決定される。
【0061】なお、この実施例では、Rsat_NおよびBsat_Nを求めるとき、RsatおよびBsatの各々からGsatを減算するようにしているが、これに代えてYsatを減算するようにしてもよい。また、この実施例では、RGB信号にマトリクス演算を施してU信号およびV信号を生成するため、U信号およびV信号の分布可能範囲を変更するときにR信号,G信号およびB信号に掛け算するマトリクス係数を減少させるようにしているが、Ye信号,Cy信号,Mg信号およびG信号にマトリクス演算を施してU信号およびV信号を生成するときは、当該演算に用いるマトリクス係数を減少させるようにしてもよい。
【0062】さらに、この実施例では、メモリカードから再生された画像信号はモニタ30にのみ与えられるが、再生画像信号をプリンタに出力すれば、当該プリンタによって再生画像が用紙に印刷(表示)される。このときも、色飽和を目立たなくすることができる。また、この実施例では、露光時間の変更によって本露光露光量を最適値に設定するようにしているが、これに代えてまたはこれに加えて、絞り量を変更することで本露光量を最適値に設定するようにしてもよい。




 

 


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