撮影制御装置およびその方法並びにプログラム
【課題】ダイナミックレンジ拡大の処理を行う場合に、その効果を維持しつつ、最終的に得られる画像の仕上がりをより自然なものとする。
【解決手段】ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定する。内部メモリ３５には、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブおよび画像のゲイン補正量を決定するための補正テーブルが記憶されている。露出条件決定部３７は、ダイナミックレンジ拡大率に応じて、階調カーブおよび補正テーブルを内部メモリ３５から取得し、補正テーブルによりゲイン補正量を決定し、ゲイン補正量によりゲインを補正して、撮影により取得する画像のゲインを調整する。そして、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブにより、取得した画像に階調処理を行う。
【解決手段】ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定する。内部メモリ３５には、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブおよび画像のゲイン補正量を決定するための補正テーブルが記憶されている。露出条件決定部３７は、ダイナミックレンジ拡大率に応じて、階調カーブおよび補正テーブルを内部メモリ３５から取得し、補正テーブルによりゲイン補正量を決定し、ゲイン補正量によりゲインを補正して、撮影により取得する画像のゲインを調整する。そして、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブにより、取得した画像に階調処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮影装置の撮影の制御を行う撮影制御装置および方法並びに撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラを用いて低輝度の被写体を撮影する場合、得られる撮像信号は暗く、被写体を再生する際に階調の幅として再現される信号値の幅も狭いため、画像データを再生した際に、暗く、階調の乏しい画像として再現されてしまう。
【０００３】
この場合、ＣＣＤ等の撮像素子から出力される撮像信号を一定の倍率で増幅するゲインアップを行うことにより、低輝度の被写体であっても明るく、また、階調豊かに再現することができる。しかしながら、高輝度の被写体を撮像した場合にゲインアップを行うと、再現可能な階調幅以上に撮像信号が増幅されてしまい、いわゆる白飛びが生じてしまう。
【０００４】
このため、画像を構成する各画素の画素値の出入力特性が非線形に変化する階調カーブを複数用意し、画像の輝度に応じて選択された階調カーブに基づいて階調処理を行うことにより、広いダイナミックレンジを有する画像を得る手法が提案されている（特許文献１参照）。また、露出をアンダーにして撮影を行い、特許文献１に記載された手法を適用することにより、ダイナミックレンジを拡大する撮影装置も提案されている。
【０００５】
また、画像のダイナミックレンジを拡大するとともに、画像に存在するハイライト部の割合に応じて露出補正量を変更して露出補正を行う手法も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された手法は、画像の各画素のについてダイナミックレンジ補正係数を算出し、ダイナミックレンジ拡大後の輝度ヒストグラムのハイライト部の割合に応じて、露出補正を行うためのトーンカーブを作成して露出補正を行うものである。
【特許文献１】特開２００４−３６３７２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された手法のように階調カーブを用いる手法は、単純なゲインアップとは異なり、画像のすべての輝度レベルにおいて輝度アップ量が異なる。このため、露出をアンダーにして撮影を行ってダイナミックレンジを拡大した場合、露出をアンダーにした分、低輝度部分の輝度アップ量は大きくなるが、高輝度部分においては輝度アップ量が少なくなり、その結果、最終的に得られる処理済み画像の仕上がりがアンダー気味となってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された手法においては、ダイナミックレンジを拡大した後にトーンカーブにより露出補正を行っているため、露出補正によりダイナミックレンジ拡大の効果が損なわれてしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ダイナミックレンジ拡大の処理を行う場合に、その効果を維持しつつ、最終的に得られる画像の仕上がりをより自然なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による撮影制御装置は、撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段と、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する条件決定手段と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明による撮影制御装置においては、前記画像の輝度を制御する条件を、前記画像を取得する際の露出条件としてもよい。
【００１１】
この場合、前記露出条件を、前記撮影手段が画像を取得する際の露出としてもよく、露出により決定される露出設定値としてもよい。
【００１２】
またこの場合、前記露出設定値を、前記撮影手段が取得する画像のゲイン、前記撮影手段が前記画像を取得する際の絞り値、およびシャッタスピードの少なくとも１つとしてもよい。
【００１３】
また、本発明による撮影制御装置においては、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、前記輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、前記露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
前記条件決定手段を、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じて前記複数の関係から一の関係を取得し、該取得した関係を参照して、前記高輝度領域の大きさに応じて前記露出補正量を取得し、該露出補正量により前記露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定する手段としてもよい。
【００１４】
この場合において、前記露出設定値が前記画像のゲインである場合、前記関係を、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記ゲインの補正量を大きくする関係としてもよい。
【００１５】
またこの場合において、前記露出設定値が前記絞り値である場合、前記関係を、前記高輝度領域が大きいほど該絞りの補正量を大きくし、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど前記高輝度領域の大きさに対する前記絞りの補正量が大きく変化する関係としてもよい。
【００１６】
またこの場合において、前記露出条件が前記シャッタスピードである場合、前記関係を、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記シャッタスピードの補正量を大きくする関係としてもよい。
【００１７】
本発明による撮影制御方法は、撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法であって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定し、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得ることを特徴とするものである。
【００１８】
なお、本発明による撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、撮影により取得した画像の輝度を制御する条件を決定し、決定した条件により撮影手段が取得した画像に対して、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得るようにしたものである。このように、決定された条件により画像を取得した後に、ダイナミックレンジ拡大率に応じて、取得した画像に階調処理を行うことにより、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように処理済み画像の輝度を制御する条件を決定することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００２０】
また、画像の輝度を制御する条件を、画像を取得する際の露出または露出設定値とすることにより、より簡易に処理済み画像の輝度を制御する条件を決定することができる。
【００２１】
また、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数用意し、ダイナミックレンジ拡大率に応じて複数の関係から一の関係を取得し、取得した関係を参照して高輝度領域の大きさに応じて露出補正値を取得し、露出補正値により露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定することにより、簡易に露出設定値を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２は、本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラ１の外観を示す図である。図１および図２に示すように、このデジタルカメラ１の上部には、レリーズボタン２、電源ボタン３およびズームレバー４が備えられている。
【００２３】
レリーズボタン２は、２段階の押下により２種類の動作を指示できる構造となっている。例えば、自動露出調整機能（ＡＥ：Auto Exposure）、自動焦点調節機能（ＡＦ：Auto Focus）を利用した撮影では、デジタルカメラ１は、レリーズボタン２が軽く押下される第１の押下操作（半押しともいう）がなされたときに、露出調整、焦点合わせ等の撮影準備を行う。その状態で、レリーズボタン２が強く押下される第２の押下操作（全押しともいう）がなされると、デジタルカメラ１は露光を開始し、露光により得られた１画面分の画像データを記録メディアに記録する。
【００２４】
また、デジタルカメラ１の背面には、液晶等のモニタ５、撮影モード等の設定に利用されるモードダイヤル６、および各種操作ボタン８が備えられている。なお、本実施形態においては、撮影を行う撮影モード、記録メディアに記録された画像をモニタ５に再生する再生モードを設定可能とされている。
【００２５】
次いで、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図３は本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。図３に示すように本実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラ１は、撮像系１０を有する。
【００２６】
撮像系１０は、フォーカスレンズおよびズームレンズからなる撮影レンズ１２を有する。撮影レンズ１２は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成される。レンズ駆動部１３はステッピングモータ等小型のモータで、ＣＣＤ１８から各機能別レンズのまでの距離が目的に適った距離となるように各機能別レンズの位置を調整する。
【００２７】
絞り１４は、複数の絞り羽根からなる。絞り駆動部１５は、ステッピングモータ等小型のモータで、ＡＥ処理部２９から出力される絞り値データに応じて、絞りの開口サイズが目的に適ったサイズになるように絞り羽根の位置を調整する。
【００２８】
シャッタ１６はメカニカルシャッタであり、シャッタ駆動部１７によって駆動される。シャッタ駆動部１７は、レリーズボタンの押下により発生する信号と、ＡＥ処理部２９から出力されるシャッタスピードデータとに応じて、シャッタ１６の開閉の制御を行う。
【００２９】
シャッタ１６の後方には撮像素子であるＣＣＤ１８を有している。ＣＣＤ１８は、多数の受光素子を２次元的に配列した光電面を有しており、撮影レンズ１２等の光学系を通過した被写体光がこの光電面に結像し、光電変換される。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のフィルタが規則的に配列されたカラーフィルタアレイとが配置されている。ＣＣＤ１８は、ＣＣＤ制御部１９から供給される垂直同期信号および水平同期信号に同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルなアナログ撮影信号として出力する。各画素において電荷を蓄積する時間、すなわち露光時間は、ＣＣＤ制御部１９から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決定される。また、ＣＣＤ１８はＣＣＤ制御部１９により、あらかじめ定められた大きさのアナログ撮像信号が得られるようにゲインが調整されている。
【００３０】
ＣＣＤ１８から読み出されたアナログ撮影信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２０に入力される。ＡＦＥ２０は、アナログ信号のノイズを除去する相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）２０Ａと、アナログ信号のゲインを調節するオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）２０Ｂと、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２０Ｃとからなる。このデジタル信号に変換された画像データは、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの濃度値を持つＣＣＤ−ＲＡＷデータである。なお、デジタル信号に変換された画像データのビット数は、最終的に保存される画像データのビット数よりも大きいものとなっている。例えば、最終的に保存される画像データが８ビットの場合、ＡＦＥ２０から出力される画像データは１２ビットとなっている。
【００３１】
ここで、ＡＧＣ２０Ｂは、後述するようにＡＥ処理部２９が出力したＩＳＯ感度データに応じたゲインによりアナログ信号のゲインを調節する。また、後述するようにゲイン補正量が入力された場合には、ＡＥ処理部２９が出力したＩＳＯ感度データに応じたゲインを補正し、補正されたゲインによりアナログ信号のゲインを調整する。
【００３２】
タイミングジェネレータ２１は、タイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号をシャッタ駆動部１７、ＣＣＤ制御部１９、およびＡＦＥ２０に供給することにより、レリーズボタンの操作、シャッタ１６の開閉、ＣＣＤ１８からの電荷の読み出し、およびＡＦＥ２０の処理の同期をとっている。
【００３３】
また、デジタルカメラ１は撮影時において必要なときに発光されるフラッシュ２４を有する。
【００３４】
また、デジタルカメラ１は、ＡＦＥ２０が出力した画像データをデータバス４１を介して他の処理部に転送する画像入力コントローラ２５、および画像入力コントローラ２５から転送された画像データを一時記憶するフレームメモリ２６を備える。
【００３５】
フレームメモリ２６は、画像データに対して後述の各種処理を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)が使用される。
【００３６】
表示制御部２７は、フレームメモリ２６に格納された画像データをスルー画像としてモニタ５に表示させたり、再生モード時に記録メディア３４に保存されている画像をモニタ５に表示させたりするためのものである。なお、スルー画像は、撮影モードが選択されている間、タイミングジェネレータ２１が発生する垂直同期信号に同期して所定時間間隔で撮像系１０により撮影される。
【００３７】
ＡＦ処理部２８およびＡＥ処理部２９は、プレ画像に基づいて撮影条件を決定する。このプレ画像とは、レリーズボタンが半押しされることによって発生する半押し信号を検出したＣＰＵ４０がＣＣＤ１８にプレ撮影を実行させた結果、フレームメモリ２６に格納された画像データにより表される画像である。
【００３８】
ＡＦ処理部２８は、プレ画像に基づいて焦点位置を検出し、フォーカス駆動量データを出力する（ＡＦ処理）。焦点位置の検出方式としては、例えば、所望とする被写体にピントが合った状態では画像のコントラストが高くなるという特徴を利用して合焦位置を検出するパッシブ方式が考えられる。
【００３９】
ＡＥ処理部２９は、プレ画像に基づいて被写体輝度を測定し、測定した被写体輝度に基づく露出値から絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を算出し、絞り値データ（Ａｖ値）、シャッタスピードデータ（Ｔｖ値）およびＩＳＯ感度データ（Ｓｖ値）を露出設定値として出力する（ＡＥ処理）。
【００４０】
ＡＷＢ処理部３０は、撮影時のホワイトバランスを自動調整する（ＡＷＢ処理）。
【００４１】
画像処理部３１は、本画像の画像データに対して、階調処理、シャープネス補正処理、色補正処理等の画質補正処理、およびＣＣＤ−ＲＡＷデータを輝度信号であるＹデータと、青色色差信号であるＣｂデータおよび赤色色差信号であるＣｒデータとからなるＹＣデータに変換するＹＣ処理を行う。この本画像とは、レリーズボタンが全押しされることによって実行される本撮影によりＣＣＤ１８から取り込まれ、ＡＦＥ２０、画像入力コントローラ２５経由でフレームメモリ２６に格納された画像データにより表される画像である。なお、本実施形態において、階調処理は内部メモリ３５から取得された、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを用いて行う。また、本実施形態においては、階調処理を行う点に特徴を有するため、画質補正処理およびＹＣ処理のうち、階調処理以外の処理を信号処理と称するものとする。
【００４２】
圧縮／伸長処理部３２は、画像処理部３１によって処理が行われた本画像の画像データに対して、例えば、ＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行い画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Ｅｘｉｆフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が格納されたタグが付加される。
【００４３】
メディア制御部３３は、不図示のメディアスロットルに着脱自在にセットされた記録メディア３４にアクセスして、画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
【００４４】
内部メモリ３５は、デジタルカメラ１において設定される各種定数、後述する各種テーブル、およびＣＰＵ４０が実行するプログラム等を記憶する。
【００４５】
また、デジタルカメラ１は、ダイナミックレンジ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７を備える。
【００４６】
ダイナミックレンジ拡大率設定部３６（以下ＤＲ拡大率設定部とする）は、例えば上記特許文献１に記載された手法を用いて、ダイナミックレンジ拡大率を設定する。具体的には、プレ画像を複数の領域（例えば１６）に分割し、各領域の画素値の平均値（輝度平均値）を算出する。そして、すべての領域の輝度平均値を比較し、輝度平均値の最大値の大きさに応じて、ダイナミックレンジ拡大率を設定する。ここで、プレ画像が１２ビットの画像データであるとすると、最大値が０〜２５５である場合、すなわち被写体輝度が低い場合には、ダイナミックレンジ拡大率を１００％に設定する。最大値が２５６〜５１１である場合には、ダイナミックレンジ拡大率を２００％に設定する。また、最大値が５１２〜１０２３である場合、すなわち被写体輝度が高い場合には、ダイナミックレンジ拡大率を４００％に設定する。さらに、最大値が１０２４以上である場合には、ダイナミックレンジ拡大率を最大に設定する。
【００４７】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを内部メモリ３５から取得する。図４はダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを示す図である。図４に示すように、本実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が１００％用、２００％用、４００％用および最大用の４種類の階調カーブγ１〜γ４が内部メモリ３５に記憶されている。ここで、本実施形態においては露出をアンダーにして撮影を行うため、階調カーブγ１〜γ４は、高輝度域において入力に対する出力の変化量を小さくし、中輝度域を適正露出レベルとするように持ち上げるカーブとなっている。また、ダイナミックレンジ拡大率が大きくなるほど、低輝度側の立ち上がりが急峻となる。
【００４８】
また、露出条件決定部３７は、図５に示すようにプレ画像を６４分割し、各領域の画素値の平均値（輝度平均値）を算出し、輝度平均値がしきい値Ｔｈ１以上となる領域（以下高輝度領域とする）の数を算出する。例えば、図５において斜線部分の領域の輝度平均値がしきい値Ｔｈ１以上である場合には、高輝度領域数は１７となる。なお、しきい値Ｔｈ１としては、プレ画像の画像データのビット数を１２ビットとした場合、例えば１０ビット（５１１）を用いることができる。そして、内部メモリ３５に記憶された、高輝度領域数とゲイン補正量との関係を規定した補正テーブルを参照して、ゲイン補正量を決定する。
【００４９】
図６はゲイン補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図６に示すようにゲイン補正用の補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にゲイン補正量Ｓｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、ゲイン補正量Ｓｖが大きくなる。
【００５０】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じたゲイン補正量Ｓｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図７に示すようにゲイン補正量Ｓｖ＝０．２に決定する。なお、ゲイン補正量ＳｖはＡＦＥ２０に出力される。ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂは、ＡＥ処理により決定されたＩＳＯ感度をゲイン補正量Ｓｖにより補正し、補正したＩＳＯ感度に応じたゲインによりアナログ信号のゲインを調整する。
【００５１】
ここで、ゲイン補正用の補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にゲイン補正量Ｓｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほどゲイン補正量が大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどゲインが大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００５２】
ＣＰＵ４０は、操作ボタン８およびＡＦ処理部２８等の各種処理部からの信号に応じてデジタルカメラ１の本体各部を制御する。
【００５３】
データバス４１は、各種処理部、フレームメモリ２６およびＣＰＵ４０等に接続されており、画像データおよび各種指示等のやり取りを行う。
【００５４】
次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。なお、本実施形態はＡＥ処理部２９が算出した露出設定値を補正する点に特徴を有するため、以降の説明においては、露出設定値を補正する処理についてのみ説明する。図８は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ１）、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ３）。
【００５５】
図９は第１の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ２１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ２２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ２３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用のゲイン補正用補正テーブルＳＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ２５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＳＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ２７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＳＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ２７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＳＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２９）。
【００５６】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいてゲイン補正量Ｓｖを決定してＡＦＥ２０に出力する（ステップＳＴ３０）。そして、ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂは取得したゲイン補正量ＳｖによりＡＥ処理部２９が算出したＩＳＯ感度データすなわちゲインを補正する（ステップＳＴ３１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００５７】
図８に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ４肯定）、撮像系１０が本撮影を行い（ステップＳＴ５）、ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂが、補正したゲインによりＣＣＤ１８が出力したアナログ撮像信号のゲインを調整する（ステップＳＴ６）。ゲインが調整された撮像信号はデジタルの画像データに変換され、画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ７）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ８）。
【００５８】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ９）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ１０）、処理を終了する。
【００５９】
このように、第１の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるようにゲイン補正量Ｓｖを決定し、ゲイン補正量Ｓｖにより補正されたゲインにより画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このようにゲインが補正された画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ゲインを補正することによってダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きくゲインを補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００６０】
また、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、高輝度領域数とゲイン補正量Ｓｖとの関係を規定する補正テーブルを用意し、ダイナミックレンジ拡大率に応じて補正テーブルを取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じてゲイン補正量Ｓｖを決定することにより、簡易にゲイン補正量Ｓｖを決定することができる。
【００６１】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第２の実施形態においては、絞り値を補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第２の実施形態においては、絞り値補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００６２】
図１０は絞り値補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１０に示すように絞り値補正用補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に絞り値補正量Ａｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、絞り値補正量Ａｖが段階的に大きくなるものとなっている。なお、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、高輝度領域数に対する絞り値補正量Ａｖの増加の仕方が早くなる。
【００６３】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じた絞り値補正量Ａｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１１に示すように絞り値補正量Ａｖ＝０．６６に決定する。なお、絞り値補正量Ａｖは撮像系１０の絞り駆動部１５に出力される。絞り駆動部１５は、ＡＥ処理部２９が算出した絞り値を絞り値補正量Ａｖにより補正し、補正した絞り値に応じて、絞りの開口サイズが目的に適ったサイズになるように絞り羽根の位置を調整する。
【００６４】
ここで、絞り値補正用の補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に絞り値補正量Ａｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、絞り値補正量Ａｖが段階的に大きくなるものとなっている。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど絞り値が大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００６５】
次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図１２は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ４１）、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ４２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ４３）。
【００６６】
図１３は第２の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ５１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ５２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ５３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用の絞り値補正用補正テーブルＡＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ５５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＡＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ５７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＡＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ５７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＡＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５９）。
【００６７】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいて絞り値補正量Ａｖを決定して絞り駆動部１５に出力する（ステップＳＴ６０）。そして、絞り駆動部１５は、取得した絞り値補正量ＡｖによりＡＥ処理部２９が算出した絞り値を補正する（ステップＳＴ６１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００６８】
図１２に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ４４肯定）、補正された絞り値を用いて撮像系１０が本撮影を行う（ステップＳＴ４５）。本撮影により取得されたデジタルの画像データは画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ４６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ４７）。
【００６９】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ４８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ４９）、処理を終了する。
【００７０】
このように、第２の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように絞り値補正量Ａｖを決定し、決定した絞り値正量Ａｖにより補正された絞り値を用いて撮影を行って画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このように絞り値を補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きく絞り値を補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００７１】
また、絞り値を補正しているため、第１の実施形態のようにゲインを調整することによるノイズの発生を防止できる。また、輝度を高くするためにシャッタスピードが遅くなることもないため、手ブレの影響を少なくすることができる。
【００７２】
次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第３の実施形態においては、シャッタスピードを補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第３の実施形態においては、シャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００７３】
図１４はシャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１３に示すようにシャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にシャッタスピード補正量Ｔｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピード補正量Ｔｖが大きくなる。
【００７４】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じたシャッタスピード補正量Ｔｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１５に示すようにシャッタスピード補正量Ｔｖ＝０．２に決定する。なお、シャッタスピード補正量は撮像系１０のシャッタ駆動部１７に出力される。シャッタ駆動部１７は、ＡＥ処理部２９が算出したシャッタスピードをシャッタスピード補正量Ｔｖにより補正し、補正したシャッタスピードに応じて、シャッタ１６の開閉を制御する。
【００７５】
ここで、シャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にシャッタスピード補正量Ｔｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピード補正量Ｔｖが大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピードが大きく（すなわち遅く）なることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００７６】
次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。図１６は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ７１）、露出設定値、すなわちシャッタスピード、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ７２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ７３）。
【００７７】
図１７は第３の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ８１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ８２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ８３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用のシャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ８５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＴＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ８７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＴＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ８７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＴＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８９）。
【００７８】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいてシャッタスピード補正量Ｔｖを決定し、シャッタ駆動部１７に出力する（ステップＳＴ９０）。シャッタ駆動部１７は、取得したシャッタスピード補正量Ｔｖにより、ＡＥ処理部２９が算出したシャッタスピードを補正する（ステップＳＴ９１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００７９】
図１６に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ７４肯定）、補正されたシャッタスピードデータを用いて撮像系１０が本撮影を行う（ステップＳＴ７５）。本撮影により取得されたデジタルの画像データは画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ７６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ７７）。
【００８０】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ７８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ７９）、処理を終了する。
【００８１】
このように、第３の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるようにシャッタスピード補正量Ｔｖを決定し、決定したシャッタスピード補正量Ｔｖにより補正されたシャッタスピードを用いて撮影を行って画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このようにシャッタスピードを補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きくシャッタスピードを補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００８２】
また、シャッタスピードを補正しているため、第１の実施形態のようにゲインを調整することによるノイズの発生を防止できる。また、輝度を高くするために絞り変更されることもないため、被写界深度が変わらない画像を取得することができる。
【００８３】
次いで、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第４の実施形態においては、露出設定値を決定するための露出値を補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第４の実施形態においては、露出値補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００８４】
図１８は露出値補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１８に示すように露出値補正用の補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に露出値補正量Ｅｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、露出値補正量Ｅｖが大きくなる。
【００８５】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じた露出値補正量Ｅｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１９に示すように露出値補正量Ｅｖ＝０．２に決定する。なお、露出値補正量ＥｖはＡＥ処理部２９に出力される。ＡＥ処理部２９は、ＡＥ処理により決定された露出値を露出値補正量Ｅｖにより補正し、補正した露出値に応じて、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を算出する。
【００８６】
ここで、露出値補正用補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に露出値補正量Ｅｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、露出値補正量Ｅｖが大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど露出が大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００８７】
次いで、第４の実施形態において行われる処理について説明する。図２０は第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ１０１）。
【００８８】
図２１は第４の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ１１１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ１１２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ１１３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用の露出値補正用補正テーブルＥＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ１１５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＥＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ１１７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＥＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ１１７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＥＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１９）。
【００８９】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいて露出値補正量Ｅｖを決定する（ステップＳＴ１２０）。そして、取得した露出値補正量ＥｖをＡＥ処理部２９へ出力し（ステップＳＴ１２１）、露出条件決定処理を終了する。
【００９０】
図２０に戻り、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行う（ステップＳＴ１０２）。ＡＥ処理部２９は、ＡＥ処理により得られる露出値を露出補正値Ｅｖにより補正し、補正した露出値に基づいて露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ１０３）。次いで、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ１０４肯定）、撮像系１０が、補正された露出値に基づいて決定された露出設定値により本撮影を行い（ステップＳＴ１０５）、本撮影により取得されたデジタルの画像データが画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ１０６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ１０７）。
【００９１】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ１０８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ１０９）、処理を終了する。
【００９２】
このように、第４の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように露出値補正量Ｅｖを決定し、決定した露出値補正量Ｅｖにより補正された露出に基づいてＡＥ処理により露出設定値を決定し、決定した露出設定値により撮影を行うようにし、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、撮影により取得した画像に対して行うようにしたものである。このように露出値を補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きく露出値を補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００９３】
なお、上記第１から第３の実施形態においては、それぞれゲイン、絞り値およびシャッタスピードを補正しているが、ゲイン、絞り値およびシャッタスピードを同時に補正してもよく、ゲイン、絞り値およびシャッタスピードから選択された２つの設定値を補正するようにしてもよい。この場合、補正する設定値の数に応じて補正量を決定する補正テーブルが用意されて内部メモリ３５に記憶されることとなる。
【００９４】
また、上記第１から第４の実施形態においては、補正テーブルを、露出条件決定部３７算出した高輝度領域数に応じて補正量を決定するものとしているが、高輝度領域の面積に応じて補正量を決定するものとしてもよい。この場合、露出条件決定部３７は、プレ画像における輝度が所定値以上となる面積（すなわち画素数）を算出し、面積に応じて補正量を決定する。
【００９５】
また、上記第１から第４の実施形態においては、内部メモリ３５に記憶された補正テーブルを用いて、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値を補正しているが、高輝度領域数およびダイナミックレンジ拡大率に応じて、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値の補正量を算出する関数を内部メモリ３５に記憶しておき、ダイナミックレンジ拡大率および高輝度領域数に応じて関数を用いて補正量を算出するようにしてもよい。
【００９６】
また、上記第１から第４の実施形態においては、最終的に得られる画像の輝度を制御する条件として、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値を用いているが、これに限定されるものではない。
【００９７】
以上、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１について説明したが、コンピュータを、上記のＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７に対応する手段として機能させ、図８，９，１２，１３，１６，１７，２０，２１に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も本発明の実施形態の１つである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの外観を示す図（正面側）
【図２】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの外観を示す図（背面側）
【図３】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図
【図４】ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを示す図
【図５】高輝度領域数の算出を説明するための図
【図６】ゲイン補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図７】ゲイン補正量の決定を説明するための図
【図８】第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図９】第１の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１０】絞り値補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１１】絞り値補正量の決定を説明するための図
【図１２】第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１３】第２の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１４】シャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１５】シャッタスピード補正量の決定を説明するための図
【図１６】第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１７】第３の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１８】露出値補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１９】露出値補正量の決定を説明するための図
【図２０】第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図２１】第４の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【符号の説明】
【００９９】
１ デジタルカメラ
２ レリーズボタン
５ モニタ
１０ 撮像系
１４ 絞り
１５ 絞り駆動部
１６ シャッタ
１７ シャッタ駆動部
１８ ＣＣＤ
１９ ＣＣＤ駆動部
２０ ＡＦＥ
２０Ｂ ＡＧＣ
３６ ＤＲ拡大率設定部
３７ 露出条件決定部
４０ ＣＰＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ等の撮影装置の撮影の制御を行う撮影制御装置および方法並びに撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラを用いて低輝度の被写体を撮影する場合、得られる撮像信号は暗く、被写体を再生する際に階調の幅として再現される信号値の幅も狭いため、画像データを再生した際に、暗く、階調の乏しい画像として再現されてしまう。
【０００３】
この場合、ＣＣＤ等の撮像素子から出力される撮像信号を一定の倍率で増幅するゲインアップを行うことにより、低輝度の被写体であっても明るく、また、階調豊かに再現することができる。しかしながら、高輝度の被写体を撮像した場合にゲインアップを行うと、再現可能な階調幅以上に撮像信号が増幅されてしまい、いわゆる白飛びが生じてしまう。
【０００４】
このため、画像を構成する各画素の画素値の出入力特性が非線形に変化する階調カーブを複数用意し、画像の輝度に応じて選択された階調カーブに基づいて階調処理を行うことにより、広いダイナミックレンジを有する画像を得る手法が提案されている（特許文献１参照）。また、露出をアンダーにして撮影を行い、特許文献１に記載された手法を適用することにより、ダイナミックレンジを拡大する撮影装置も提案されている。
【０００５】
また、画像のダイナミックレンジを拡大するとともに、画像に存在するハイライト部の割合に応じて露出補正量を変更して露出補正を行う手法も提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に記載された手法は、画像の各画素のについてダイナミックレンジ補正係数を算出し、ダイナミックレンジ拡大後の輝度ヒストグラムのハイライト部の割合に応じて、露出補正を行うためのトーンカーブを作成して露出補正を行うものである。
【特許文献１】特開２００４−３６３７２６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８１５１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載された手法のように階調カーブを用いる手法は、単純なゲインアップとは異なり、画像のすべての輝度レベルにおいて輝度アップ量が異なる。このため、露出をアンダーにして撮影を行ってダイナミックレンジを拡大した場合、露出をアンダーにした分、低輝度部分の輝度アップ量は大きくなるが、高輝度部分においては輝度アップ量が少なくなり、その結果、最終的に得られる処理済み画像の仕上がりがアンダー気味となってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載された手法においては、ダイナミックレンジを拡大した後にトーンカーブにより露出補正を行っているため、露出補正によりダイナミックレンジ拡大の効果が損なわれてしまうおそれがある。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ダイナミックレンジ拡大の処理を行う場合に、その効果を維持しつつ、最終的に得られる画像の仕上がりをより自然なものとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による撮影制御装置は、撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段と、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する条件決定手段と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、本発明による撮影制御装置においては、前記画像の輝度を制御する条件を、前記画像を取得する際の露出条件としてもよい。
【００１１】
この場合、前記露出条件を、前記撮影手段が画像を取得する際の露出としてもよく、露出により決定される露出設定値としてもよい。
【００１２】
またこの場合、前記露出設定値を、前記撮影手段が取得する画像のゲイン、前記撮影手段が前記画像を取得する際の絞り値、およびシャッタスピードの少なくとも１つとしてもよい。
【００１３】
また、本発明による撮影制御装置においては、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、前記輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、前記露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
前記条件決定手段を、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じて前記複数の関係から一の関係を取得し、該取得した関係を参照して、前記高輝度領域の大きさに応じて前記露出補正量を取得し、該露出補正量により前記露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定する手段としてもよい。
【００１４】
この場合において、前記露出設定値が前記画像のゲインである場合、前記関係を、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記ゲインの補正量を大きくする関係としてもよい。
【００１５】
またこの場合において、前記露出設定値が前記絞り値である場合、前記関係を、前記高輝度領域が大きいほど該絞りの補正量を大きくし、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど前記高輝度領域の大きさに対する前記絞りの補正量が大きく変化する関係としてもよい。
【００１６】
またこの場合において、前記露出条件が前記シャッタスピードである場合、前記関係を、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記シャッタスピードの補正量を大きくする関係としてもよい。
【００１７】
本発明による撮影制御方法は、撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法であって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定し、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得ることを特徴とするものである。
【００１８】
なお、本発明による撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、撮影により取得した画像の輝度を制御する条件を決定し、決定した条件により撮影手段が取得した画像に対して、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得るようにしたものである。このように、決定された条件により画像を取得した後に、ダイナミックレンジ拡大率に応じて、取得した画像に階調処理を行うことにより、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように処理済み画像の輝度を制御する条件を決定することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００２０】
また、画像の輝度を制御する条件を、画像を取得する際の露出または露出設定値とすることにより、より簡易に処理済み画像の輝度を制御する条件を決定することができる。
【００２１】
また、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数用意し、ダイナミックレンジ拡大率に応じて複数の関係から一の関係を取得し、取得した関係を参照して高輝度領域の大きさに応じて露出補正値を取得し、露出補正値により露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定することにより、簡易に露出設定値を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１および図２は、本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラ１の外観を示す図である。図１および図２に示すように、このデジタルカメラ１の上部には、レリーズボタン２、電源ボタン３およびズームレバー４が備えられている。
【００２３】
レリーズボタン２は、２段階の押下により２種類の動作を指示できる構造となっている。例えば、自動露出調整機能（ＡＥ：Auto Exposure）、自動焦点調節機能（ＡＦ：Auto Focus）を利用した撮影では、デジタルカメラ１は、レリーズボタン２が軽く押下される第１の押下操作（半押しともいう）がなされたときに、露出調整、焦点合わせ等の撮影準備を行う。その状態で、レリーズボタン２が強く押下される第２の押下操作（全押しともいう）がなされると、デジタルカメラ１は露光を開始し、露光により得られた１画面分の画像データを記録メディアに記録する。
【００２４】
また、デジタルカメラ１の背面には、液晶等のモニタ５、撮影モード等の設定に利用されるモードダイヤル６、および各種操作ボタン８が備えられている。なお、本実施形態においては、撮影を行う撮影モード、記録メディアに記録された画像をモニタ５に再生する再生モードを設定可能とされている。
【００２５】
次いで、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図３は本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。図３に示すように本実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラ１は、撮像系１０を有する。
【００２６】
撮像系１０は、フォーカスレンズおよびズームレンズからなる撮影レンズ１２を有する。撮影レンズ１２は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ、ズーム機能を実現するためのズームレンズ等の複数の機能別レンズにより構成される。レンズ駆動部１３はステッピングモータ等小型のモータで、ＣＣＤ１８から各機能別レンズのまでの距離が目的に適った距離となるように各機能別レンズの位置を調整する。
【００２７】
絞り１４は、複数の絞り羽根からなる。絞り駆動部１５は、ステッピングモータ等小型のモータで、ＡＥ処理部２９から出力される絞り値データに応じて、絞りの開口サイズが目的に適ったサイズになるように絞り羽根の位置を調整する。
【００２８】
シャッタ１６はメカニカルシャッタであり、シャッタ駆動部１７によって駆動される。シャッタ駆動部１７は、レリーズボタンの押下により発生する信号と、ＡＥ処理部２９から出力されるシャッタスピードデータとに応じて、シャッタ１６の開閉の制御を行う。
【００２９】
シャッタ１６の後方には撮像素子であるＣＣＤ１８を有している。ＣＣＤ１８は、多数の受光素子を２次元的に配列した光電面を有しており、撮影レンズ１２等の光学系を通過した被写体光がこの光電面に結像し、光電変換される。光電面の前方には、各画素に光を集光するためのマイクロレンズアレイと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のフィルタが規則的に配列されたカラーフィルタアレイとが配置されている。ＣＣＤ１８は、ＣＣＤ制御部１９から供給される垂直同期信号および水平同期信号に同期して、画素毎に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルなアナログ撮影信号として出力する。各画素において電荷を蓄積する時間、すなわち露光時間は、ＣＣＤ制御部１９から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決定される。また、ＣＣＤ１８はＣＣＤ制御部１９により、あらかじめ定められた大きさのアナログ撮像信号が得られるようにゲインが調整されている。
【００３０】
ＣＣＤ１８から読み出されたアナログ撮影信号は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２０に入力される。ＡＦＥ２０は、アナログ信号のノイズを除去する相関２重サンプリング回路（ＣＤＳ）２０Ａと、アナログ信号のゲインを調節するオートゲインコントローラ（ＡＧＣ）２０Ｂと、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）２０Ｃとからなる。このデジタル信号に変換された画像データは、画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの濃度値を持つＣＣＤ−ＲＡＷデータである。なお、デジタル信号に変換された画像データのビット数は、最終的に保存される画像データのビット数よりも大きいものとなっている。例えば、最終的に保存される画像データが８ビットの場合、ＡＦＥ２０から出力される画像データは１２ビットとなっている。
【００３１】
ここで、ＡＧＣ２０Ｂは、後述するようにＡＥ処理部２９が出力したＩＳＯ感度データに応じたゲインによりアナログ信号のゲインを調節する。また、後述するようにゲイン補正量が入力された場合には、ＡＥ処理部２９が出力したＩＳＯ感度データに応じたゲインを補正し、補正されたゲインによりアナログ信号のゲインを調整する。
【００３２】
タイミングジェネレータ２１は、タイミング信号を発生させるものであり、このタイミング信号をシャッタ駆動部１７、ＣＣＤ制御部１９、およびＡＦＥ２０に供給することにより、レリーズボタンの操作、シャッタ１６の開閉、ＣＣＤ１８からの電荷の読み出し、およびＡＦＥ２０の処理の同期をとっている。
【００３３】
また、デジタルカメラ１は撮影時において必要なときに発光されるフラッシュ２４を有する。
【００３４】
また、デジタルカメラ１は、ＡＦＥ２０が出力した画像データをデータバス４１を介して他の処理部に転送する画像入力コントローラ２５、および画像入力コントローラ２５から転送された画像データを一時記憶するフレームメモリ２６を備える。
【００３５】
フレームメモリ２６は、画像データに対して後述の各種処理を行う際に使用する作業用メモリであり、例えば、一定周期のバスクロック信号に同期してデータ転送を行うＳＤＲＡＭ(Synchronous Dynamic Random Access Memory)が使用される。
【００３６】
表示制御部２７は、フレームメモリ２６に格納された画像データをスルー画像としてモニタ５に表示させたり、再生モード時に記録メディア３４に保存されている画像をモニタ５に表示させたりするためのものである。なお、スルー画像は、撮影モードが選択されている間、タイミングジェネレータ２１が発生する垂直同期信号に同期して所定時間間隔で撮像系１０により撮影される。
【００３７】
ＡＦ処理部２８およびＡＥ処理部２９は、プレ画像に基づいて撮影条件を決定する。このプレ画像とは、レリーズボタンが半押しされることによって発生する半押し信号を検出したＣＰＵ４０がＣＣＤ１８にプレ撮影を実行させた結果、フレームメモリ２６に格納された画像データにより表される画像である。
【００３８】
ＡＦ処理部２８は、プレ画像に基づいて焦点位置を検出し、フォーカス駆動量データを出力する（ＡＦ処理）。焦点位置の検出方式としては、例えば、所望とする被写体にピントが合った状態では画像のコントラストが高くなるという特徴を利用して合焦位置を検出するパッシブ方式が考えられる。
【００３９】
ＡＥ処理部２９は、プレ画像に基づいて被写体輝度を測定し、測定した被写体輝度に基づく露出値から絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を算出し、絞り値データ（Ａｖ値）、シャッタスピードデータ（Ｔｖ値）およびＩＳＯ感度データ（Ｓｖ値）を露出設定値として出力する（ＡＥ処理）。
【００４０】
ＡＷＢ処理部３０は、撮影時のホワイトバランスを自動調整する（ＡＷＢ処理）。
【００４１】
画像処理部３１は、本画像の画像データに対して、階調処理、シャープネス補正処理、色補正処理等の画質補正処理、およびＣＣＤ−ＲＡＷデータを輝度信号であるＹデータと、青色色差信号であるＣｂデータおよび赤色色差信号であるＣｒデータとからなるＹＣデータに変換するＹＣ処理を行う。この本画像とは、レリーズボタンが全押しされることによって実行される本撮影によりＣＣＤ１８から取り込まれ、ＡＦＥ２０、画像入力コントローラ２５経由でフレームメモリ２６に格納された画像データにより表される画像である。なお、本実施形態において、階調処理は内部メモリ３５から取得された、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを用いて行う。また、本実施形態においては、階調処理を行う点に特徴を有するため、画質補正処理およびＹＣ処理のうち、階調処理以外の処理を信号処理と称するものとする。
【００４２】
圧縮／伸長処理部３２は、画像処理部３１によって処理が行われた本画像の画像データに対して、例えば、ＪＰＥＧ等の圧縮形式で圧縮処理を行い画像ファイルを生成する。この画像ファイルには、Ｅｘｉｆフォーマット等に基づいて、撮影日時等の付帯情報が格納されたタグが付加される。
【００４３】
メディア制御部３３は、不図示のメディアスロットルに着脱自在にセットされた記録メディア３４にアクセスして、画像ファイルの書き込みと読み込みの制御を行う。
【００４４】
内部メモリ３５は、デジタルカメラ１において設定される各種定数、後述する各種テーブル、およびＣＰＵ４０が実行するプログラム等を記憶する。
【００４５】
また、デジタルカメラ１は、ダイナミックレンジ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７を備える。
【００４６】
ダイナミックレンジ拡大率設定部３６（以下ＤＲ拡大率設定部とする）は、例えば上記特許文献１に記載された手法を用いて、ダイナミックレンジ拡大率を設定する。具体的には、プレ画像を複数の領域（例えば１６）に分割し、各領域の画素値の平均値（輝度平均値）を算出する。そして、すべての領域の輝度平均値を比較し、輝度平均値の最大値の大きさに応じて、ダイナミックレンジ拡大率を設定する。ここで、プレ画像が１２ビットの画像データであるとすると、最大値が０〜２５５である場合、すなわち被写体輝度が低い場合には、ダイナミックレンジ拡大率を１００％に設定する。最大値が２５６〜５１１である場合には、ダイナミックレンジ拡大率を２００％に設定する。また、最大値が５１２〜１０２３である場合、すなわち被写体輝度が高い場合には、ダイナミックレンジ拡大率を４００％に設定する。さらに、最大値が１０２４以上である場合には、ダイナミックレンジ拡大率を最大に設定する。
【００４７】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを内部メモリ３５から取得する。図４はダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを示す図である。図４に示すように、本実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が１００％用、２００％用、４００％用および最大用の４種類の階調カーブγ１〜γ４が内部メモリ３５に記憶されている。ここで、本実施形態においては露出をアンダーにして撮影を行うため、階調カーブγ１〜γ４は、高輝度域において入力に対する出力の変化量を小さくし、中輝度域を適正露出レベルとするように持ち上げるカーブとなっている。また、ダイナミックレンジ拡大率が大きくなるほど、低輝度側の立ち上がりが急峻となる。
【００４８】
また、露出条件決定部３７は、図５に示すようにプレ画像を６４分割し、各領域の画素値の平均値（輝度平均値）を算出し、輝度平均値がしきい値Ｔｈ１以上となる領域（以下高輝度領域とする）の数を算出する。例えば、図５において斜線部分の領域の輝度平均値がしきい値Ｔｈ１以上である場合には、高輝度領域数は１７となる。なお、しきい値Ｔｈ１としては、プレ画像の画像データのビット数を１２ビットとした場合、例えば１０ビット（５１１）を用いることができる。そして、内部メモリ３５に記憶された、高輝度領域数とゲイン補正量との関係を規定した補正テーブルを参照して、ゲイン補正量を決定する。
【００４９】
図６はゲイン補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図６に示すようにゲイン補正用の補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にゲイン補正量Ｓｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、ゲイン補正量Ｓｖが大きくなる。
【００５０】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じたゲイン補正量Ｓｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図７に示すようにゲイン補正量Ｓｖ＝０．２に決定する。なお、ゲイン補正量ＳｖはＡＦＥ２０に出力される。ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂは、ＡＥ処理により決定されたＩＳＯ感度をゲイン補正量Ｓｖにより補正し、補正したＩＳＯ感度に応じたゲインによりアナログ信号のゲインを調整する。
【００５１】
ここで、ゲイン補正用の補正テーブルＳＭ１〜ＳＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にゲイン補正量Ｓｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほどゲイン補正量が大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどゲインが大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００５２】
ＣＰＵ４０は、操作ボタン８およびＡＦ処理部２８等の各種処理部からの信号に応じてデジタルカメラ１の本体各部を制御する。
【００５３】
データバス４１は、各種処理部、フレームメモリ２６およびＣＰＵ４０等に接続されており、画像データおよび各種指示等のやり取りを行う。
【００５４】
次いで、第１の実施形態において行われる処理について説明する。なお、本実施形態はＡＥ処理部２９が算出した露出設定値を補正する点に特徴を有するため、以降の説明においては、露出設定値を補正する処理についてのみ説明する。図８は第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ１）、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ３）。
【００５５】
図９は第１の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ２１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ２２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ２３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用のゲイン補正用補正テーブルＳＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ２５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＳＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ２７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＳＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ２７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＳＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ２９）。
【００５６】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいてゲイン補正量Ｓｖを決定してＡＦＥ２０に出力する（ステップＳＴ３０）。そして、ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂは取得したゲイン補正量ＳｖによりＡＥ処理部２９が算出したＩＳＯ感度データすなわちゲインを補正する（ステップＳＴ３１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００５７】
図８に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ４肯定）、撮像系１０が本撮影を行い（ステップＳＴ５）、ＡＦＥ２０のＡＧＣ２０Ｂが、補正したゲインによりＣＣＤ１８が出力したアナログ撮像信号のゲインを調整する（ステップＳＴ６）。ゲインが調整された撮像信号はデジタルの画像データに変換され、画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ７）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ８）。
【００５８】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ９）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ１０）、処理を終了する。
【００５９】
このように、第１の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるようにゲイン補正量Ｓｖを決定し、ゲイン補正量Ｓｖにより補正されたゲインにより画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このようにゲインが補正された画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ゲインを補正することによってダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きくゲインを補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００６０】
また、各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、高輝度領域数とゲイン補正量Ｓｖとの関係を規定する補正テーブルを用意し、ダイナミックレンジ拡大率に応じて補正テーブルを取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じてゲイン補正量Ｓｖを決定することにより、簡易にゲイン補正量Ｓｖを決定することができる。
【００６１】
次いで、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第２の実施形態においては、絞り値を補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第２の実施形態においては、絞り値補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００６２】
図１０は絞り値補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１０に示すように絞り値補正用補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に絞り値補正量Ａｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、絞り値補正量Ａｖが段階的に大きくなるものとなっている。なお、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、高輝度領域数に対する絞り値補正量Ａｖの増加の仕方が早くなる。
【００６３】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じた絞り値補正量Ａｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１１に示すように絞り値補正量Ａｖ＝０．６６に決定する。なお、絞り値補正量Ａｖは撮像系１０の絞り駆動部１５に出力される。絞り駆動部１５は、ＡＥ処理部２９が算出した絞り値を絞り値補正量Ａｖにより補正し、補正した絞り値に応じて、絞りの開口サイズが目的に適ったサイズになるように絞り羽根の位置を調整する。
【００６４】
ここで、絞り値補正用の補正テーブルＡＭ１〜ＡＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に絞り値補正量Ａｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、絞り値補正量Ａｖが段階的に大きくなるものとなっている。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど絞り値が大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００６５】
次いで、第２の実施形態において行われる処理について説明する。図１２は第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ４１）、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ４２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ４３）。
【００６６】
図１３は第２の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ５１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ５２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ５３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用の絞り値補正用補正テーブルＡＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ５５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＡＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ５７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＡＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ５７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＡＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ５９）。
【００６７】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいて絞り値補正量Ａｖを決定して絞り駆動部１５に出力する（ステップＳＴ６０）。そして、絞り駆動部１５は、取得した絞り値補正量ＡｖによりＡＥ処理部２９が算出した絞り値を補正する（ステップＳＴ６１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００６８】
図１２に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ４４肯定）、補正された絞り値を用いて撮像系１０が本撮影を行う（ステップＳＴ４５）。本撮影により取得されたデジタルの画像データは画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ４６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ４７）。
【００６９】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ４８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ４９）、処理を終了する。
【００７０】
このように、第２の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように絞り値補正量Ａｖを決定し、決定した絞り値正量Ａｖにより補正された絞り値を用いて撮影を行って画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このように絞り値を補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きく絞り値を補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００７１】
また、絞り値を補正しているため、第１の実施形態のようにゲインを調整することによるノイズの発生を防止できる。また、輝度を高くするためにシャッタスピードが遅くなることもないため、手ブレの影響を少なくすることができる。
【００７２】
次いで、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、第３の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第３の実施形態においては、シャッタスピードを補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第３の実施形態においては、シャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００７３】
図１４はシャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１３に示すようにシャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にシャッタスピード補正量Ｔｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピード補正量Ｔｖが大きくなる。
【００７４】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じたシャッタスピード補正量Ｔｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１５に示すようにシャッタスピード補正量Ｔｖ＝０．２に決定する。なお、シャッタスピード補正量は撮像系１０のシャッタ駆動部１７に出力される。シャッタ駆動部１７は、ＡＥ処理部２９が算出したシャッタスピードをシャッタスピード補正量Ｔｖにより補正し、補正したシャッタスピードに応じて、シャッタ１６の開閉を制御する。
【００７５】
ここで、シャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１〜ＴＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸にシャッタスピード補正量Ｔｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピード補正量Ｔｖが大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、シャッタスピードが大きく（すなわち遅く）なることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００７６】
次いで、第３の実施形態において行われる処理について説明する。図１６は第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行い（ステップＳＴ７１）、露出設定値、すなわちシャッタスピード、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ７２）。さらに、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ７３）。
【００７７】
図１７は第３の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ８１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ８２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ８３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用のシャッタスピード補正用補正テーブルＴＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ８５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＴＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ８７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＴＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ８７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＴＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ８９）。
【００７８】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいてシャッタスピード補正量Ｔｖを決定し、シャッタ駆動部１７に出力する（ステップＳＴ９０）。シャッタ駆動部１７は、取得したシャッタスピード補正量Ｔｖにより、ＡＥ処理部２９が算出したシャッタスピードを補正する（ステップＳＴ９１）。以上により、露出条件決定処理を終了する。
【００７９】
図１６に戻り、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ７４肯定）、補正されたシャッタスピードデータを用いて撮像系１０が本撮影を行う（ステップＳＴ７５）。本撮影により取得されたデジタルの画像データは画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ７６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ７７）。
【００８０】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ７８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ７９）、処理を終了する。
【００８１】
このように、第３の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるようにシャッタスピード補正量Ｔｖを決定し、決定したシャッタスピード補正量Ｔｖにより補正されたシャッタスピードを用いて撮影を行って画像を取得し、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、取得した画像に対して行うようにしたものである。このようにシャッタスピードを補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きくシャッタスピードを補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００８２】
また、シャッタスピードを補正しているため、第１の実施形態のようにゲインを調整することによるノイズの発生を防止できる。また、輝度を高くするために絞り変更されることもないため、被写界深度が変わらない画像を取得することができる。
【００８３】
次いで、本発明の第４の実施形態について説明する。なお、第４の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラは、第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラと同一の構成を有し、行われる処理のみが異なるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。上記第１の実施形態においては、露出設定値のうちＩＳＯ感度すなわちゲインを補正しているが、第４の実施形態においては、露出設定値を決定するための露出値を補正するようにした点が第１の実施形態と異なる。このため、第４の実施形態においては、露出値補正量を決定するための補正テーブルが内部メモリ３５に記憶されてなる。
【００８４】
図１８は露出値補正量を決定するための補正テーブルを示す図である。図１８に示すように露出値補正用の補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に露出値補正量Ｅｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、露出値補正量Ｅｖが大きくなる。
【００８５】
露出条件決定部３７は、ＤＲ拡大率設定部３６が設定したダイナミックレンジ拡大率に応じた補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４を内部メモリ３５から取得し、取得した補正テーブルを参照して、高輝度領域数に応じた露出値補正量Ｅｖを決定する。例えば、ダイナミックレンジ拡大率が２００％であり、高輝度領域数が１７の場合、図１９に示すように露出値補正量Ｅｖ＝０．２に決定する。なお、露出値補正量ＥｖはＡＥ処理部２９に出力される。ＡＥ処理部２９は、ＡＥ処理により決定された露出値を露出値補正量Ｅｖにより補正し、補正した露出値に応じて、露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を算出する。
【００８６】
ここで、露出値補正用補正テーブルＥＭ１〜ＥＭ４は、横軸に高輝度領域数を、縦軸に露出値補正量Ｅｖを規定してなるものであり、ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ高輝度領域数が大きいほど、露出値補正量Ｅｖが大きくなる。このため、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど露出が大きくなることから、より輝度が高い画像が得られるものとなっている。
【００８７】
次いで、第４の実施形態において行われる処理について説明する。図２０は第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。レリーズボタン２が半押しされてプレ撮影が行われ、プレ画像が取得されることによりＣＰＵ４０が処理を開始し、ＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７が露出条件決定処理を行う（ステップＳＴ１０１）。
【００８８】
図２１は第４の実施形態における露出条件決定処理のフローチャートである。まず、ＤＲ拡大率設定部３６がダイナミックレンジ拡大率を設定し（ステップＳＴ１１１）、露出条件決定部３７が、ダイナミックレンジ拡大率に対応する階調カーブを取得する（ステップＳＴ１１２）。そして、ダイナミックレンジ拡大率が１００％である場合には（ステップＳＴ１１３肯定）、ダイナミックレンジ拡大率１００％用の露出値補正用補正テーブルＥＭ１を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１４）。ダイナミックレンジ拡大率が２００％である場合には（ステップＳＴ１１５肯定）、ダイナミックレンジ拡大率２００％用の補正テーブルＥＭ２を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１６）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％である場合には（ステップＳＴ１１７肯定）、ダイナミックレンジ拡大率４００％用の補正テーブルＥＭ３を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１８）。ダイナミックレンジ拡大率が４００％を超える場合には（ステップＳＴ１１７否定）、ダイナミックレンジ拡大率最大用の補正テーブルＥＭ４を内部メモリ３５から取得する（ステップＳＴ１１９）。
【００８９】
さらに露出条件決定部３７は、高輝度領域数を算出し、補正テーブルを参照して、高輝度領域数に基づいて露出値補正量Ｅｖを決定する（ステップＳＴ１２０）。そして、取得した露出値補正量ＥｖをＡＥ処理部２９へ出力し（ステップＳＴ１２１）、露出条件決定処理を終了する。
【００９０】
図２０に戻り、プレ画像を用いてＡＦ処理部２８がＡＦ処理を、ＡＥ処理部２９がＡＥ処理を行う（ステップＳＴ１０２）。ＡＥ処理部２９は、ＡＥ処理により得られる露出値を露出補正値Ｅｖにより補正し、補正した露出値に基づいて露出設定値、すなわち絞り値、シャッタスピードおよびＩＳＯ感度を決定する（ステップＳＴ１０３）。次いで、レリーズボタン２が全押しされると（ステップＳＴ１０４肯定）、撮像系１０が、補正された露出値に基づいて決定された露出設定値により本撮影を行い（ステップＳＴ１０５）、本撮影により取得されたデジタルの画像データが画像処理部３１に出力される。画像処理部３１は、露出条件決定部３７が取得した階調カーブにより階調処理を行い（ステップＳＴ１０６）、さらに信号処理を行う（ステップＳＴ１０７）。
【００９１】
さらに、圧縮／伸長処理部３２が処理後の画像データの画像ファイルを生成し（ステップＳＴ１０８）、メディア制御部３３が記録メディア３４に画像ファイルを記録し（ステップＳＴ１０９）、処理を終了する。
【００９２】
このように、第４の実施形態においては、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど、より輝度が高い画像が得られるように露出値補正量Ｅｖを決定し、決定した露出値補正量Ｅｖにより補正された露出に基づいてＡＥ処理により露出設定値を決定し、決定した露出設定値により撮影を行うようにし、ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を、撮影により取得した画像に対して行うようにしたものである。このように露出値を補正することにより取得した画像に対して階調処理を行っているため、特許文献１のようにダイナミックレンジ拡大処理後に露出補正を行う場合と比較して、ダイナミックレンジ拡大処理の効果が損なわれてしまうことを防止できる。また、露出をアンダーにして撮影を行うと、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど処理済み画像が暗く見える傾向があるが、ダイナミックレンジ拡大率が大きいほどより大きく露出値を補正することにより、ダイナミックレンジの拡大率が大きくても、処理済み画像の明るさを自然なものとすることができる。
【００９３】
なお、上記第１から第３の実施形態においては、それぞれゲイン、絞り値およびシャッタスピードを補正しているが、ゲイン、絞り値およびシャッタスピードを同時に補正してもよく、ゲイン、絞り値およびシャッタスピードから選択された２つの設定値を補正するようにしてもよい。この場合、補正する設定値の数に応じて補正量を決定する補正テーブルが用意されて内部メモリ３５に記憶されることとなる。
【００９４】
また、上記第１から第４の実施形態においては、補正テーブルを、露出条件決定部３７算出した高輝度領域数に応じて補正量を決定するものとしているが、高輝度領域の面積に応じて補正量を決定するものとしてもよい。この場合、露出条件決定部３７は、プレ画像における輝度が所定値以上となる面積（すなわち画素数）を算出し、面積に応じて補正量を決定する。
【００９５】
また、上記第１から第４の実施形態においては、内部メモリ３５に記憶された補正テーブルを用いて、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値を補正しているが、高輝度領域数およびダイナミックレンジ拡大率に応じて、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値の補正量を算出する関数を内部メモリ３５に記憶しておき、ダイナミックレンジ拡大率および高輝度領域数に応じて関数を用いて補正量を算出するようにしてもよい。
【００９６】
また、上記第１から第４の実施形態においては、最終的に得られる画像の輝度を制御する条件として、ゲイン、絞り値、シャッタスピードおよび露出値を用いているが、これに限定されるものではない。
【００９７】
以上、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１について説明したが、コンピュータを、上記のＤＲ拡大率設定部３６および露出条件決定部３７に対応する手段として機能させ、図８，９，１２，１３，１６，１７，２０，２１に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の１つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も本発明の実施形態の１つである。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの外観を示す図（正面側）
【図２】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの外観を示す図（背面側）
【図３】本発明の第１の実施形態による撮影制御装置を適用したデジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図
【図４】ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調カーブを示す図
【図５】高輝度領域数の算出を説明するための図
【図６】ゲイン補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図７】ゲイン補正量の決定を説明するための図
【図８】第１の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図９】第１の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１０】絞り値補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１１】絞り値補正量の決定を説明するための図
【図１２】第２の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１３】第２の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１４】シャッタスピード補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１５】シャッタスピード補正量の決定を説明するための図
【図１６】第３の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図１７】第３の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【図１８】露出値補正量を決定するための補正テーブルを示す図
【図１９】露出値補正量の決定を説明するための図
【図２０】第４の実施形態において行われる処理を示すフローチャート
【図２１】第４の実施形態における露出条件決定処理のフローチャート
【符号の説明】
【００９９】
１ デジタルカメラ
２ レリーズボタン
５ モニタ
１０ 撮像系
１４ 絞り
１５ 絞り駆動部
１６ シャッタ
１７ シャッタ駆動部
１８ ＣＣＤ
１９ ＣＣＤ駆動部
２０ ＡＦＥ
２０Ｂ ＡＧＣ
３６ ＤＲ拡大率設定部
３７ 露出条件決定部
４０ ＣＰＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段と、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する条件決定手段と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る処理手段とを備えたことを特徴とする撮影制御装置。
【請求項２】
前記画像の輝度を制御する条件は、前記画像を取得する際の露出条件であることを特徴とする請求項１記載の撮影制御装置。
【請求項３】
前記露出条件は、前記撮影手段が画像を取得する際の露出であることを特徴とする請求項２記載の撮影制御装置。
【請求項４】
前記露出条件は、前記撮影手段が画像を取得する際の露出により決定される露出設定値であることを特徴とする請求項２記載の撮影制御装置。
【請求項５】
前記露出設定値は、前記撮影手段が取得する画像のゲイン、前記撮影手段が前記画像を取得する際の絞り値、およびシャッタスピードの少なくとも１つであることを特徴とする請求項４記載の撮影制御装置。
【請求項６】
各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、前記輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、前記露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数記憶する記憶手段をさらに備え、
前記条件決定手段は、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じて前記複数の関係から一の関係を取得し、該取得した関係を参照して、前記高輝度領域の大きさに応じて前記露出補正量を取得し、該露出補正量により前記露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定する手段であることを特徴とする請求項４または５記載の撮影制御装置。
【請求項７】
前記露出設定値が前記画像のゲインである場合、前記関係は、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記ゲインの補正量を大きくする関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項８】
前記露出設定値が前記絞り値である場合、前記関係は、前記高輝度領域が大きいほど該絞りの補正量を大きくし、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど前記高輝度領域の大きさに対する前記絞りの補正量が大きく変化する関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項９】
前記露出条件が前記シャッタスピードである場合、前記関係は、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記シャッタスピードの補正量を大きくする関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項１０】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法であって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定し、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得ることを特徴とする撮影制御方法。
【請求項１１】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する手順と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る手順とを有することを特徴とするプログラム。
【請求項１】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段と、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する条件決定手段と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る処理手段とを備えたことを特徴とする撮影制御装置。
【請求項２】
前記画像の輝度を制御する条件は、前記画像を取得する際の露出条件であることを特徴とする請求項１記載の撮影制御装置。
【請求項３】
前記露出条件は、前記撮影手段が画像を取得する際の露出であることを特徴とする請求項２記載の撮影制御装置。
【請求項４】
前記露出条件は、前記撮影手段が画像を取得する際の露出により決定される露出設定値であることを特徴とする請求項２記載の撮影制御装置。
【請求項５】
前記露出設定値は、前記撮影手段が取得する画像のゲイン、前記撮影手段が前記画像を取得する際の絞り値、およびシャッタスピードの少なくとも１つであることを特徴とする請求項４記載の撮影制御装置。
【請求項６】
各種ダイナミックレンジ拡大率に応じて、前記輝度が所定値以上となる高輝度領域の大きさと、前記露出設定値を補正するための露出補正量との関係を複数記憶する記憶手段をさらに備え、
前記条件決定手段は、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じて前記複数の関係から一の関係を取得し、該取得した関係を参照して、前記高輝度領域の大きさに応じて前記露出補正量を取得し、該露出補正量により前記露出設定値を補正して最終的な露出設定値を決定する手段であることを特徴とする請求項４または５記載の撮影制御装置。
【請求項７】
前記露出設定値が前記画像のゲインである場合、前記関係は、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記ゲインの補正量を大きくする関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項８】
前記露出設定値が前記絞り値である場合、前記関係は、前記高輝度領域が大きいほど該絞りの補正量を大きくし、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど前記高輝度領域の大きさに対する前記絞りの補正量が大きく変化する関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項９】
前記露出条件が前記シャッタスピードである場合、前記関係は、前記ダイナミックレンジ拡大率が大きく、かつ前記高輝度領域が大きいほど前記シャッタスピードの補正量を大きくする関係であることを特徴とする請求項６記載の撮影制御装置。
【請求項１０】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法であって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定し、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得ることを特徴とする撮影制御方法。
【請求項１１】
撮影により画像を取得する撮影手段と、
前記画像の輝度に応じて該画像に対するダイナミックレンジ拡大率を設定するダイナミックレンジ拡大率設定手段とを備えた撮影制御装置における撮影制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記ダイナミックレンジ拡大率が大きいほど輝度が高い画像が得られるように、前記画像の輝度を制御する条件を決定する手順と、
前記決定された条件により前記撮影手段が取得した画像に対して、前記ダイナミックレンジ拡大率に応じた階調処理を行って処理済み画像を得る手順とを有することを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−２９６４８８（Ｐ２００９−２９６４８８Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５０１９３（Ｐ２００８−１５０１９３）
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【復代理人】
【識別番号】１００１０４１８９
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 勲将
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月９日（２００８．６．９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【復代理人】
【識別番号】１００１０４１８９
【弁理士】
【氏名又は名称】福尾 勲将
【Ｆターム（参考）】
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