JP2012010238A

JP2012010238A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2012010238A
Application number: JP2010146139A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Tsuda; 豊津田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-06-28
Filing date: 2010-06-28
Publication date: 2012-01-12

Abstract

【課題】異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を行う際に、ホワイトバランス調整と連動した好適な見え変換処理を、ユーザの負荷を増やすことなく実現する。
【解決手段】被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、制御値を自動で算出するオートモードを含む複数の制御モードの何れかにしたがって、撮像部により生成した画像に対するホワイトバランス調整を施す調整部と、調整部によりホワイトバランス調整が施された画像に対して、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を施す変換処理部と、撮影部による撮像時に見え変換処理を実行する場合には、調整部における制御モードを、オートモードに設定する制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来より、カラーマッチングに関する様々な技術が考えられている。例えば、特許文献１の発明では、撮影条件や測光センサの出力から画像の観察条件を算出し、算出した観察条件を画像の付加情報として格納することにより、一般ユーザの利用する環境において観察条件パラメータ設定の自動化を図り、観察条件設定に対するユーザ負荷を軽減している。

特開２００５−３５４２３０号公報

ところで、特許文献１の発明では、順応白色点として照明白色点を使用している。しかし、一般的に行われているホワイトバランス調整との兼ね合いによっては、適切なパラメータを設定できない場合がある。このような場合には、カラーマッチングの一環として、例えば、異なる観察条件下における画像の見えを一致させるいわゆる見え変換処理を、設定されたパラメータを用いて行っても、ユーザにとって望ましい結果が得られない。このような問題を回避するためには、適宜設定や調整を行う必要があり、ユーザの負荷が大きくなるという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を行う際に、ホワイトバランス調整と連動した好適な見え変換処理を、ユーザの負荷を増やすことなく実現することを目的とする。

本発明の撮像装置は、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、制御値を自動で算出するオートモードを含む複数の制御モードの何れかにしたがって、前記撮像部により生成した前記画像に対するホワイトバランス調整を施す調整部と、前記調整部により前記ホワイトバランス調整が施された前記画像に対して、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を施す変換処理部と、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記調整部における前記制御モードを、前記オートモードに設定する制御部とを備える。

なお、前記制御部は、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記調整部における前記制御モードに関して、前記オートモードから他の制御モードへの変更を禁止しても良い。

また、前記制御部は、前記オートモードにしたがって前記ホワイトバランス調整を行い、かつ、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記オートモードにしたがって前記ホワイトバランス調整を行い、かつ、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行しない場合と比較して、前記ホワイトバランス調整部による前記ホワイトバランス調整に関して、低色温度部と高色温度部との少なくとも一方における白色の順応度を高くしても良い。

本発明によれば、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を行う際に、ホワイトバランス調整と連動した好適な見え変換処理を、ユーザの負荷を増やすことなく実現することができる。

見え変換処理の概念図である。刺激、背景、周囲の３つの領域について説明する図である。実施形態の電子カメラ１の構成を示すブロック図である。撮影時の制御部１８の動作を説明するフローチャートである。ホワイトバランス調整のパラメータ決定について説明する図である。ホワイトバランス調整のパラメータ決定について説明する別の図である。

はじめに、カラーマッチングにおいて、異なる観察条件下における画像の見えを一致させるための見え変換処理について説明する。図１は、見え変換処理の概念図である。

図１に示すように、入力画像に対して、まず、ＳｃｅｎｅＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙを行う。ＳｃｅｎｅＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙでは、例えば、入力画像を、撮影シーンの白色点下でのＸＹＺ色空間に変換する。次に、Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ変換を行う。Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ変換では、観察条件に依存しない色空間にデータを変換する。一般的には、人間の色知覚モデルが用いられる。代表的な色知覚モデルとして、ＣＩＥＣＡＭ０２などがある。次に、ＯｕｔｐｕｔＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙを行う。ＯｕｔｐｕｔＣｏｌｏｒｉｍｅｔｒｙでは、出力色空間の色度値（例えばｓＲＧＢ）への変換を行う。そして、Ｏｕｔｐｕｔ−Ｒｅｆｅｒｒｅｄへの変換を行う。Ｏｕｔｐｕｔ−Ｒｅｆｅｒｒｅｄへの変換では、好ましい色再現に合わせた変換や、出力デバイスの色域に合わせた変換などを行う。

これらの処理においては、入力に関する撮影時観察パラメータと、出力に関する出力用観察パラメータとが必要となる。上述したＣＩＥＣＡＭ０２において用いられる撮影時観察パラメータおよび出力用観察パラメータの一例を、以下に挙げる。
１）順応白色点（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）
順応白色点は、順応領域の白色点を示し、より簡単には照明白色点を示す。
２）順応輝度Ｌａ［ｃｄ／ｍ＾２］
順応輝度Ｌａ［ｃｄ／ｍ＾２］は、シーン輝度とも呼ばれ、順応領域の絶対輝度を示す。
３）周囲の明るさｃ
周囲の明るさｃは、周囲領域と順応領域との明るさの比を示す。周囲領域の明るさが順応領域の明るさ以上の場合はＡｖｅｒａｇｅに分類され、順応領域の明るさが暗くなるほどにＤｉｍ、Ｄａｒｋにそれぞれ分類される。
４）背景輝度Ｙｂ
背景輝度Ｙｂは、白色点絶対輝度の２０％を示す。

なお、上述した撮影時観察パラメータおよび出力用観察パラメータは、刺激、背景、周囲の３つの領域を算出エリアとして定義して算出される。図２に示すように、例えば、刺激は、視野角２度に対応し、背景は、刺激の外側の視野角１０度に対応し、周囲は、背景の外側に対応する。

以下では、本発明の撮像装置の一例として、電子カメラを例に挙げて説明する。

図３は、本実施形態の電子カメラ１の構成を示すブロック図である。

電子カメラ１は、図３に示すように、撮影レンズ部１０、ＣＣＤ等の撮像素子１１を含む撮像部１２、撮像部１２により生成された画像データに対して画像処理を施す画像処理部１３、画像を表示する液晶モニタなどを備えた表示部１４、画像を記録する記録媒体などからなる記録部１５、不図示のレリーズボタンなどを有し、ユーザ操作を受け付ける操作部１７、各部を制御する制御部１８を備える。撮像部１２、画像処理部１３、記録部１５、制御部１８は、バスを介して相互に接続される。また、制御部１８および画像処理部１３の出力は、バスを介して表示部１４にも接続される。また、操作部１７の出力は、制御部１８に接続される。

撮像部１２は、撮影レンズ部１０を介した被写体像を撮像素子１１により光電変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行って、画像データを出力する。画像処理部１３は、撮像部１０により取得された画像データに対してホワイトバランス調整、色処理、ガンマ処理などの処理を行う。また、画像処理部１３は、撮像部１０により取得された画像データや、記録部１５に記録された画像データに対して、見え変換処理などのカラーマッチングに関する処理も行う。表示部１４は、画像処理部１３により生成された画像や記録部１５に記録された画像を表示するとともに、構図確認用のスルー画像を表示することにより、ファインダーとしても利用される。制御部１８は、内部にメモリ１９を備え、各部を制御するためのプログラムを予め記憶する。そして、制御部１８は、このプログラムにしたがって各部を制御する。また、制御部１８は、操作部１７の状態を検知する。

以上説明した構成の電子カメラ１において、操作部１７を介して撮像指示が行われると、制御部１８はこれを検知し、撮影レンズ部１０を介した被写体像を撮像素子１１により光電変換し、さらにＡ／Ｄ変換を行う。そして、制御部１８は、画像処理部１３を介して、ホワイトバランス調整、色処理、ガンマ処理などの処理を行い、記録部１５に記録する。

なお、電子カメラ１は、上述したホワイトバランス調整に関して、ホワイトバランス調整に用いるパラメータを自動で算出するオートモードを含む複数の制御モードを有する。オートモード以外の制御モードには、例えば、プリセットモードや光源の種類に応じた制御モード等が含まれる。ユーザは、操作部１７を介したユーザ操作により、複数の制御モードから何れかの制御モードを選択することができる。

また、ユーザは、操作部１７を介したユーザ操作により、上述した見え変換処理のＯＮ、ＯＦＦを切り換えることができる。

以下、図４のフローチャートを参照して、撮影時の制御部１８の動作を説明する。

ステップＳ１において、制御部１８は、撮影指示が行われたか否かを判定する。撮影指示が行われたと判定すると、制御部１８は、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２において、制御部１８は、見え変換処理がＯＮになっているか否かを判定する。見え変換処理がＯＮになっていると判定すると、制御部１８は、ステップＳ３に進む。一方、見え変換処理がＯＮになっていない（ＯＦＦになっている）と判定すると、制御部１８は、後述するステップＳ６に進む。

ステップＳ３において、制御部１８は、ホワイトバランス調整の制御モードがオートモードに設定されているか否かを判定する。オートモードに設定されていると判定すると、制御部１８は、後述するステップＳ５に進む。一方、オートモードに設定されていない（オートモード以外の制御モードに設定されている）と判定すると、制御部１８は、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、制御部１８は、ホワイトバランス調整の制御モードをオートモードに設定する。すなわち、見え変換処理がＯＮになっていて（ステップＳ２Ｙｅｓ）、かつ、ホワイトバランス調整の制御モードがオートモード以外の制御モードに設定されている場合（ステップＳ３Ｎｏ）には、制御部１８は、強制的にオートモードに設定する。

見え変換処理においては、パラメータの算出に順応白色点を使用する必要性がある。ホワイトバランス調整の制御モードがオートモード以外の制御モードに設定されている場合、順応白色点はそれぞれの制御モードに応じた固定値となる。そのため、見え変換処理に適合する正しい順応白色点を求めることができない場合があり、このような順応白色点に基づいて算出したパラメータでは、好ましい見え変換処理を行うことができない。そこで、ホワイトバランス調整の制御モードをオートモードに設定することにより、見え変換処理がＯＮの状態に適合しないホワイトバランス調整を避けることができる。

ステップＳ５において、制御部１８は、ホワイトバランス調整の制御モードの変更を禁止する。つまり、制御部１８は、見え変換処理がＯＮになっていて（ステップＳ２Ｙｅｓ）、かつ、ホワイトバランス調整の制御モードがオートモードに設定されている状態を保持する。

ステップＳ６において、制御部１８は、撮像部１２を制御して撮影を行う。

ステップＳ７において、制御部１８は、ホワイトバランス調整のパラメータを決定する。

図５はホワイトバランス調整の特性を示す概念図である。図５中の曲線Ｌｎは、一般的なオートモードにおけるホワイトバランス調整の特性を示す。一般的なオートモードにおけるホワイトバランス調整においては、図５の曲線Ｌｎに示すように、低色温度部と高色温度部において、白色の順応度を低く設定することにより、特徴的な色味を残すホワイトバランス調整が行われる。この結果、例えば、夕日を赤く表現したり、空を青く表現したりすることができる。しかし、見え変換処理がＯＮになっている場合には、このような特性でホワイトバランス調整を行うと、見え変換処理に適合する正しい順応白色点を求めることができない場合がある。そこで、見え変換処理がＯＮになっている場合には、図５中の曲線Ｌ１に示すように、低色温度部と高色温度部において、曲線Ｌｎよりも白色の順応度を高く設定する。このような特性でホワイトバランス調整を行えば、見え変換処理に適合する正しい順応白色点を求めることができるので、結果として好ましい見え変換処理を実現することができる。

なお、図５の曲線Ｌ１は、一例であり、低色温度部と高色温度部との少なくとも一方における白色の順応度を曲線Ｌｎよりも高くする特性であれば、この例に限定されない。例えば、低色温度部と高色温度部との何れか一方における順応度を曲線Ｌｎよりも高くしても良い。また、図６中の曲線Ｌ２に示すように、白色の順応度を高くする範囲を、曲線Ｌｎよりも狭くしても同様の効果を得ることができる。

制御部１８は、図５および図６を用いて説明した特性を実現するホワイトバランス調整のパラメータを決定する。

ステップＳ８において、制御部１８は、見え変換処理のパラメータを決定する。制御部１８は、公知技術と同様に見え変換処理のパラメータを決定する。

ステップＳ９において、制御部１８は、画像処理部１３を制御して、ホワイトバランス調整、色処理、ガンマ処理などの通常の画像処理を行う。ただし、画像処理部１３は、ホワイトバランス調整に関しては、ステップＳ７で決定したパラメータを用い、見え変換処理に関しては、ステップＳ８で決定したパラメータを用いる。

ステップＳ１０において、制御部１８は、ステップＳ９で画像処理を施した画像を、記録部１５に記録する。

以上説明したように、本実施形態によれば、被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、制御値を自動で算出するオートモードを含む複数の制御モードの何れかにしたがって、撮像部により生成した画像に対するホワイトバランス調整を施す調整部と、調整部によりホワイトバランス調整が施された画像に対して、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を施す変換処理部とを備え、撮影部による撮像時に見え変換処理を実行する場合には、調整部における制御モードを、オートモードに設定する。また、本実施形態によれば、撮影部による撮像時に見え変換処理を実行する場合には、調整部における制御モードに関して、オートモードから他の制御モードへの変更を禁止する。したがって、見え変換処理に適合する正しい順応白色点を求めることができる。そのため、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を行う際に、ホワイトバランス調整と連動した好適な見え変換処理を、ユーザの負荷を増やすことなく実現することができる。

また、本実施形態によれば、オートモードにしたがってホワイトバランス調整を行い、かつ、撮影部による撮像時に見え変換処理を実行する場合には、オートモードにしたがってホワイトバランス調整を行い、かつ、撮影部による撮像時に見え変換処理を実行しない場合と比較して、ホワイトバランス調整部によるホワイトバランス調整に関して、低色温度部と高色温度部との少なくとも一方における白色の順応度を高くする。したがって、見え変換処理に適合する正しい順応白色点をより正確に求めることができるので、見え変換処理の精度を向上させることができる。

なお、本実施形態において、任意のタイミングで見え変換処理がＯＮからＯＦＦに切り換えられた場合には、制御部１８は、図４のステップＳ５で禁止した「ホワイトバランス調整の制御モードの変更」を許可する。さらに、図４のステップＳ４において強制的にオートモードに設定した場合には、制御部１８は、見え変換処理がＯＦＦに切り換えられたタイミングで、元々設定されていたホワイトバランス調整の制御モードに戻す設定を行っても良い。

また、本実施形態では、図４を用いて説明したように、撮影指示が行われてから見え変換処理の判定（ステップＳ２）やホワイトバランス調整の制御モードの判定（ステップＳ３）などを行う例を示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、撮影指示前のタイミングで構図確認用のいわゆるスルー画像を撮影している最中に、図４のステップＳ２からステップＳ５で説明した処理の一部または全部を実行する構成としても良い。

また、本実施形態では、図３に示した電子カメラ１を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、動画像の撮影機能を有する電子カメラなど、図３に示した電子カメラ１とは異なる構成の電子カメラにも本発明を同様に適用することができる。

１…電子カメラ，１２…撮像部，１３…画像処理部，１４…表示部，１８…制御部

Claims

被写体像を撮像して画像を生成する撮像部と、
制御値を自動で算出するオートモードを含む複数の制御モードの何れかにしたがって、前記撮像部により生成した前記画像に対するホワイトバランス調整を施す調整部と、
前記調整部により前記ホワイトバランス調整が施された前記画像に対して、異なる観察条件下における画像の見えを一致させる見え変換処理を施す変換処理部と、
前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記調整部における前記制御モードを、前記オートモードに設定する制御部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記調整部における前記制御モードに関して、前記オートモードから他の制御モードへの変更を禁止する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記オートモードにしたがって前記ホワイトバランス調整を行い、かつ、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行する場合には、前記オートモードにしたがって前記ホワイトバランス調整を行い、かつ、前記撮影部による撮像時に前記見え変換処理を実行しない場合と比較して、前記ホワイトバランス調整部による前記ホワイトバランス調整に関して、低色温度部と高色温度部との少なくとも一方における白色の順応度を高くする
ことを特徴とする撮像装置。