撮影装置
【課題】 人物撮影時に、簡易な露出制御を行って撮影画像の画質の劣化を防止することが可能な撮影装置を提供する。
【解決手段】 ＲＯＭ６５には、人物撮影モード以外の撮影モードにて画像データの階調変換処理にて使用される通常γ変換テーブル６５ｂと、人物撮影モードにて使用され、通常γ変換テーブル６５ｃよりも階調変換処理後の画像データのダイナミックレンジを広くする広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃとが記憶されている。ＣＰＵ４０は、撮影モードダイヤル２８によってポートレートモードが選択された場合、ＡＥ検出部６４によって算出された適正な露出値よりも、露出値をアンダーに設定して被写体を撮像させる。その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃによって、画像データに対してγ変換処理を施す。
【解決手段】 ＲＯＭ６５には、人物撮影モード以外の撮影モードにて画像データの階調変換処理にて使用される通常γ変換テーブル６５ｂと、人物撮影モードにて使用され、通常γ変換テーブル６５ｃよりも階調変換処理後の画像データのダイナミックレンジを広くする広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃとが記憶されている。ＣＰＵ４０は、撮影モードダイヤル２８によってポートレートモードが選択された場合、ＡＥ検出部６４によって算出された適正な露出値よりも、露出値をアンダーに設定して被写体を撮像させる。その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃによって、画像データに対してγ変換処理を施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人物撮影時に、撮影画像の画質が劣化することを防止した撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影装置として、被写体像を光電変換によって撮像する撮像手段（例えば、ＣＣＤイメージセンサ）を備えたデジタルカメラが一般に普及している。しかしながら、このようなデジタルカメラでは、銀塩カメラと比べてダイナミックレンジが狭く、撮影画像は、暗く、階調の乏しい画像となる。このため、低輝度の被写体を撮像する場合、撮像手段から出力される撮像信号を一定の倍率で増幅（ゲインアップ）して、明るく、階調豊かな撮影画像を得ている。しかし、高輝度の被写体を撮像した場合、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」が撮影画像に発生するので、被写体に輝度が高い部分と低い部分とがある場合には適さない。
【０００３】
このような問題を解決するために、異なる露光時間で複数回の撮影を実行し、これらの複数の撮影画像を合成することにより、撮像信号のダイナミックレンジを見かけ上拡大する撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、撮像手段により取得された撮影画像の輝度の階調値に応じてγ変換テーブルを決定した後、このγ変換テーブルに基づいて、主要被写体に相当する低輝度域は、階調値の出入力特性の傾きが大きくなるように階調値を変換し、高輝度域は出入力特性の傾きが小さくなるように階調値を変換する撮影装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−７３３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３７２６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、上記特許文献１に記載の撮影装置は、露出を変更した同一シーンを連続して撮影した後、これらの画像を合成するため、人物等の動きのある被写体に対しては向いていない。また、上記特許文献２に記載の撮影装置は、高輝度情報から判断してγ変換テーブルを変更するが、何処を適正露出にするかを判断する必要があり、露出制御が複雑となって処理速度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、人物撮影時に簡易な露出制御によって撮影画像の画質の劣化を防止することが可能な撮影装置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】
上記課題を解決するために、本発明の撮影装置は、人物撮影モードを含む複数の撮影モードを有し、被写体を撮像する撮像手段によって撮像された画像データを記録する撮影装置であり、前記複数の撮影モードから撮影モードを選択するモード選択手段と、前記人物撮影モード以外の撮影モードにおける前記画像データの階調変換処理にて使用される第１γ変換テーブルと、前記人物撮影モードにて使用され、前記第１γ変換テーブルよりも階調変換処理後の前記画像データのダイナミックレンジを広くする第２γ変換テーブルとが記憶された記憶手段と、前記第１γ変換テーブルまたは前記第２γ変換テーブルによって前記画像データに対して階調変換処理を施す画像処理手段と、前記画像データの輝度値に基づいて測光を行って、最適な露出値を算出するＡＥ検出手段と、前記モード選択手段によって前記人物撮影モードが選択された時に、前記画像処理手段を制御して、前記ＡＥ検出手段によって算出された前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、前記第２γ変換テーブルを使用して階調変換処理を施す制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記人物撮影モードが選択された場合、前記第２γ変換テーブルを用いて前記画像データに対して階調変換処理を施すことにより、被写体中心付近における輝度が不足する部分の輝度値が補正されることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、画像を表示する表示手段を備え、前記人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しされていない時には、前記制御手段は、前記最適な露出値によって前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させ、前記シャッタボタンが半押しされた時に、前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮影装置によれば、人物撮影モードが選択された時に、最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブルを使用して階調変換処理を施すため、人物を撮影した時に、被写体中心である顔付近の階調が滑らかになり、「白飛び」を防止することができる。また、簡易な露出制御によって「白飛び」を防止することができるため、従来のように複雑な露出制御を行う場合と比べて、露出制御に必要な処理速度を短縮することができる。
【００１０】
また、人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しにされていない時には、最適な露出値によって被写体を撮像した画像データに対して、第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を表示手段に表示させ、シャッタボタンが半押しされた時に、最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して被写体を撮像した画像データに対して、第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を表示手段に表示させるので、撮影モードを変更する操作を行った時には、露出値が変更されない。このため、表示手段に表示されたスルー画に露出のちらつきが発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すデジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の前面に、スライド操作可能なレンズバリア１２を備えている。このレンズバリア１２を開放位置（図１に示す位置）にスライドさせることによって、撮影レンズ１３、ストロボ発光部１４が前面に露呈される。また、カメラ本体１１の前面には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓１５が設けられている。
【００１２】
前述のレンズバリア１２は、電源操作部材を兼用しており、前述の開放位置にスライド操作された時に、カメラ本体１１の電源がＯＮとなり、撮影レンズ１３及びストロボ発光部１４が遮蔽される遮蔽位置にスライド操作された時に、カメラ本体１１の電源がＯＦＦとなる。
【００１３】
また、図２に示すように、カメラ本体１１の背面には、ＬＣＤ１６、光学ファインダを構成するファインダ接眼窓１７、複数の操作部材で構成される操作部１８が設けられている。ＬＣＤ１６は、スルー画、再生画像、及び各種設定画面等を表示する。
【００１４】
操作部１８は、切替スイッチ２１、戻しボタン２２、送りボタン２３、ズームボタン２４、メニューボタン２５、キャンセルボタン２６、表示ボタン２７、及び撮影モードダイヤル２８で構成されている。
【００１５】
切替スイッチ２１は、撮影モードと再生モードとの間でモードを切り替える際に、スライド操作される。また、送りボタン２３及び戻しボタン２２は、再生モードにおいて、再生画像を順送り及び逆送りする際に、押圧操作される。ズームボタン２４は、光学撮影倍率を変更する際に、上下方向に押圧操作される。
【００１６】
メニューボタン２５は、メニュー画面をＬＣＤ１６に表示させる際に押圧操作される。また、キャンセルボタン２６は、メニュー画面内での各種設定操作を途中でやめる場合や、前画面に戻す場合に押圧操作される。表示ボタン２７は、ＬＣＤ１６のＯＮ，ＯＦＦを切り替える際に押圧操作される。
【００１７】
また、デジタルカメラ１０は、撮影モードとして、例えば、手ぶれ軽減モード、ポートレートモード（人物撮影モード）、風景撮影モード、夜景撮影モード、及びナチュラルフォトモード（高感度撮影モード）が設けられている。撮影モードダイヤル２８は、撮影モードを選択するモード選択手段であり、これらの撮影モードのうち、所望の撮影モードを選択する際に回転操作される。
【００１８】
前述のポートレートモードとは、人物を撮影する際に選択される撮影モードであり、後述するように、露出値をアンダー（例えば、０．６ＥＶ分アンダー）にして、さらに、γ変換テーブルを変更して、画像データに対してγ変換処理を施すことによって、その他の撮影モードよりも広いダイナミックレンジで撮影することが可能である。
【００１９】
また、カメラ本体１１の上面には、シャッタボタン２９が設けられている。このシャッタボタン２９は、半押しと、この半押しからさらに押し込んだ全押しとの２段階で押圧操作可能となっている。シャッタボタン２９が半押しにされると、露光調節や焦点調節等の各種撮影準備処理が実行され、シャッタボタン２９が全押しにされると、撮影処理が実行される。
【００２０】
カメラ本体１１の側面には、メモリカードスロット３０が設けられている。このメモリカードスロット３０には、画像データが記録される記録媒体であるメモリカード３１が着脱自在に装填される。
【００２１】
次に、デジタルカメラ１０の電気的構成について説明する。図３に示すように、デジタルカメラ１０は、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ４０を備えており、このＣＰＵ４０には、前述の操作部１８及びスイッチ部４１が接続されている。ＣＰＵ４０は、操作部１８を構成する各操作ボタン２１〜２８が操作された時に、各操作ボタン２１〜２８から操作信号を取得して、各操作信号に対応する処理を実行する。
【００２２】
スイッチ部４１は、シャッタボタン２９の押圧操作に連動してＯＮ／ＯＦＦされるシャッタスイッチＳ１，Ｓ２からなる。シャッタスイッチＳ１は、シャッタボタン２９が半押しされた時にＯＮとなり、シャッタスイッチＳ２は、シャッタボタン２９が半押し状態からさらに押し込まれて全押しされた時にＯＮとなる。これらのシャッタスイッチＳ１，Ｓ２がＯＮになった時に、ＯＮ信号がＣＰＵ４０に送信される。ＣＰＵ４０は、シャッタスイッチＳ１がＯＮにされた時に、各種撮影準備処理を実行し、シャッタスイッチＳ２がＯＮにされた時に、撮影処理を実行する。
【００２３】
撮影レンズ１３は、ズームレンズ４２、絞り４３、フォーカスレンズ４４、及びメカニカルシャッタ装置４５を備え、さらに、ズームレンズ４２を駆動するモータ４６と、絞り４３を駆動するモータ４７と、フォーカスレンズ４４を駆動するモータ４８とが組み込まれている。
【００２４】
モータ４６は、ドライバ４９を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、操作部１８のズーム操作に応じて、ドライバ４９を制御してモータ４６を駆動させる。これにより、ズームレンズ４２が光軸方向に移動して、光学撮影倍率が変更される。
【００２５】
また、モータ４７は、ドライバ５０を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、ドライバ５０を制御してモータ４７を駆動させる。これにより、絞り４３の開口径が変更されて、撮影レンズ１３の背後に配置されたＣＣＤイメージセンサ５３に入射する被写体光の光量を調節される。この絞り４３は、シャッタボタン２９の押圧を解除しているときのスルー画撮影時では、被写体輝度の変化に応じて絞りの開口径が調節される。また、シャッタボタン２９を半押しとした時点で、その半押しに応答して行われるＡＥ処理で決定された絞り値（Ｆナンバー）に対応する開口径に設定される。
【００２６】
モータ４８は、ドライバ５１を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動させる。これにより、フォーカスレンズ４４が光軸方向に移動され、焦点調節が行われる。このフォーカスレンズ５０によるピント合せは、撮影モードにおいて、シャッタボタン２９が押圧されていない場合、被写体距離の変化に追従するように常に行われ、シャッタボタン２９が半押しされると、その半押し時点の被写体にピントが合致した位置で固定される。
【００２７】
また、メカニカルシャッタ装置４５は、ドライバ５２を介してタイミングジェネレータ５４に接続されている。このタイミングジェネレータ５４は、ＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、タイミングジェネレータ５４を制御して、ドライバ５２からメカニカルシャッタ駆動信号を出力させる。メカニカルシャッタ装置４５は、このメカニカルシャッタ駆動信号によって動作する。メカニカルシャッタ装置４５は、通常はシャッタ羽根を開いた状態とされており、ＣＣＤイメージセンサ５３の露光完了時にシャッタ羽根を閉じて、ＣＣＤイメージセンサ５３への被写体光の入射を阻止してスミアの発生を防止する。なお、本実施形態において、メカニカルシャッタ装置４５を用いているが、メカニカルシャッタ装置４５を省略しても良い。
【００２８】
前述したように、撮影レンズ１３の背後には、ＣＣＤイメージセンサ５３が配されており、撮影レンズ１３を透過した被写体光がＣＣＤイメージセンサ５３の受光面に入射する。ＣＣＤイメージセンサ５３は、タイミングジェネレータ５４からの各種駆動信号により駆動され、撮影した被写体像をアナログの撮影信号として出力する。
【００２９】
このＣＣＤイメージセンサ５３は、タイミングジェネレータ５４からの電子シャッタパルスが入力されることにより、それまでに蓄積した電荷を掃き出して消去することで、実質的な電荷蓄積時間を調節する電子シャッタ機能を有しており、電子シャッタパルスの入力期間を調節することで電子シャッタのシャッタ速度（以下、電子シャッタ速度という）が調節される。撮影モードにおいて、シャッタボタン２９が全押しされると、ＣＣＤイメージセンサ５３は、露光によって蓄積された電荷を読み出して撮影信号として出力する。
【００３０】
ＣＣＤイメージセンサ５３は、アナログ信号処理部５５に接続されており、ＣＣＤイメージセンサ５３からの撮影信号は、アナログ信号処理部５５に送られる。アナログ信号処理部５５は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）５６，ＡＭＰ５７，Ａ／Ｄ変換器５８から構成されており、タイミングジェネレータ５４からの同期パルスが入力されることで、ＣＣＤイメージセンサ５３の電荷読み出し動作と同期して作動する。
【００３１】
ＣＤＳ５６は、相関二重サンプリングを行うことによって撮影信号からノイズの除去を行う。ＡＭＰ５７は、ＣＰＵ４０によって設定される撮影感度に応じたゲインで撮影信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器５８は、ＡＭＰ５７からの撮影信号をデジタル変換して画像データとして出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器５８から出力された画像データは、画像入力コントローラ５９に送られる。画像入力コントローラ５９は、バス６０への画像データの入力を制御する。バス６０には、ＣＰＵ４０，画像入力コントローラ５９、画像処理部６１、圧縮伸長処理部６２、ＡＦ検出部６３、ＡＥ検出部６４、ＲＯＭ６５、ＲＡＭ６６、メディアコントローラ６７、及びＬＣＤドライバ６８が接続されている。ＣＰＵ４０は、バス６０を介してこれらを制御するとともに、相互間でデータの授受が可能である。
【００３３】
画像処理部６１は、画像データに対して、γ変換処理（階調変換処理）やＹＣ変換処理等の各種画像処理を施す。圧縮伸長処理部６２は、画像データに対して圧縮処理を施す。また、この圧縮伸長処理部６２は、再生モードにおいて、メモリカード３１から読み出した圧縮された画像データに対して伸長処理を施す。
【００３４】
ＡＦ検出部６３は、撮影レンズ１３のピント合せのために、画像入力コントローラ５９から出力される画像データを用いて撮影中の画像のコントラストを検出し、そのコントラスト情報をＣＰＵ４０に送る。ＣＰＵ４０は、コントラスト情報を参照し、撮影中の画像のコントラストが最大となるように、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動する。
【００３５】
ＡＥ検出部６４は、画像入力コントローラ５９からの画像データに基づいて、中央重点測光を行う。つまり、画像の中央部の重み付けが大きくなるように、各画素の輝度の階調値に重み付け係数をかけてＡＥ積算値を求めることによって測光を行う。なお、測光方式は、中央重点測光に限るものではなく、スポット測光等で行っても良い。その後、ＡＥ検出部６４は、現在の露出値に基づいて、このＡＥ積算値の平均と目標輝度値との差から適正露出値を演算し、この適正露出値をＣＰＵ４０に出力する。
【００３６】
ＣＰＵ４０は、ＡＥ検出部６４から適正露出値を取得する。ポートレートモード以外の撮影モードに設定されている場合、この適正露出値に基づいて、後述するプログラム線図から絞り値（Ｆナンバー）及び電子シャッタ速度を決定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されている場合、露出値を前述の適正露出値から０．６ＥＶ分アンダーに設定する。
【００３７】
ＲＯＭ６５は、例えば、データの書き換えが可能なフラッシュメモリ（ＦＲＯＭ）が用いられている。このＲＯＭ６５には、図４に示すように、ＣＰＵ４０が各部を制御するための制御用プログラムと、電子シャッタ速度と絞り値との組み合せを決定するための複数のプログラム線図に対応する露出制御用プログラムとからなるプログラム６５ａが記憶されている。さらに、このＲＯＭ６５は、通常γ変換テーブル（第１γ変換テーブル）６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル（第２γ変換テーブル）６５ｃとが記憶された記憶手段である。
【００３８】
通常γ変換テーブル６５ｂは、ポートレートモード以外の撮影モード、すなわち、手ぶれ軽減モード、風景撮影モード、夜景撮影モード、及びナチュラルフォトモードで用いられるγ変換テーブルである。広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃは、撮影モードがポートレートモードに設定されている時に用いられるγ変換テーブルである。
【００３９】
ＲＡＭ６６は、例えば、高速な読み出しと書き込みが可能なＳＤＲＡＭが用いられている。このＲＡＭ６６には、プログラム６５ａと、通常γ変換テーブル６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃと、ＬＣＤ１６に表示するための表示用画像データ、及びメモリカード３１に記録するための記録用画像データ等の画像データとが一時的に記憶される。
【００４０】
ＣＰＵ４０は、図４に示すように、プログラム６５ａと、通常γ変換テーブル６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃとを一時的にＲＡＭ６６に記憶させる。ＣＰＵ４０は、撮影モードダイヤル２８から取得した操作信号に対応する撮影モードに設定する。撮影モードがポートレートモード以外の撮影モードに設定されている場合、ＣＰＵ４０は、γ変換テーブルとして通常γ変換テーブル６５ｂを設定し、この通常γ変換テーブル６５ｂに基づいて画像処理部６１を制御し、画像データに対してγ変換処理を施す。
【００４１】
また、撮影モードがポートレートモードに設定されている場合、γ変換テーブルとして広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを設定し、このγ変換テーブル６５ｃに基づいて画像処理部６１を制御し、画像データに対してγ変換処理を施す。
【００４２】
図５は、通常γ変換テーブル６５ｂを示しており、図６は、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを示している。図５及び図６において、横軸は、入力輝度値、すなわち、ＡＤ変換後の輝度の階調値（１４ｂｉｔ）であり、縦軸は、出力輝度値、すなわち、γ変換後の輝度の階調値（８ｂｉｔ）である。つまり、ＡＤ変換が施された画像データは、γ変換処理によって、輝度の階調が１４ｂｉｔの画像データから８ｂｉｔの画像データに変換される。
【００４３】
ポートレートモードでは、前述したように、露出値が適正露出よりも０．６ＥＶ分アンダーとなるように設定される。例えば、ポートレートモード以外の撮影モードにて用いられる適正露出が６ＥＶである場合、ポートレートモードでは、露出値が６．６ＥＶに設定され、図７に示すプログラム線図に基づいて、絞り値（Ｆナンバー）及び電子シャッタ速度を設定する。その後、撮像された画像データに対して、図６に示すγ変換テーブル６５ｃによってγ変換処理を施す。
【００４４】
図６において、前述の目標輝度値をＰとし、ポートレートモードにおいて露出値を補正した後の目標輝度値Ｐに対応する輝度値をＰ２とする。この時、入力輝度値０から目標輝度値Ｐ１までの階調幅をＡ１、目標輝度値Ｐ１から入力輝度値１６３８３までの階調幅をＢ１とし、入力輝度値０から輝度値Ｐ２までの階調幅をＡ２、輝度値Ｐ２から入力輝度値１６３８３までの階調幅をＢ２とすると、（Ｂ１／Ａ１）：（Ｂ２／Ａ２）＝１００：１５０にされており、ポートレートモード以外の撮影モードでのダイナミックレンジを１００％とすると、ポートレートモードでは、ダイナミックレンジが１５０％となる。
【００４５】
前述したように、ポートレートモードにおいて、露出値を適正露出値よりも０．６ＥＶ分アンダーとなるように設定する。さらに、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃは、通常γ変換テーブルよりも、輝度値Ｐ２付近での入出力特性の傾きが大きくされている。このため、輝度値Ｐ２の近傍で輝度の足りない部分の階調が、このγ変換テーブル６５ｃによって持ち上げられるので、輝度値Ｐ２の近傍における階調値の変化がなだらかになる。これにより、従来は、人物撮影時に、顔の額部分で「白飛び」が発生することが多かったが、このようなポートレートモードで人物を撮影した場合、額部分の階調がなだらかになり、「白飛び」の発生を防止することができる。
【００４６】
メディアコントローラ６７は、メモリカード３１のデータの書き込み及び読み出しを制御する。画像データは、画像処理部６１、圧縮伸長処理部６２によって画像処理及び圧縮処理が施されてから、メディアコントローラ６７に送られて、メモリカード３１に書き込まれる。また、再生時には、メディアコントローラ６７によってメモリカード３１に記録されている画像データが読み出された後、圧縮伸長処理部６２に送られて、画像データに対して伸長処理が施された後、ＲＡＭ６６に一時的に記憶される。
【００４７】
ＬＣＤドライバ６８は、ＲＡＭ６６から画像データを読み出し、その画像データに基づいてＬＣＤ１６を駆動する。これにより、ＬＣＤ１６には、ＣＣＤイメージセンサ５３で撮影中の被写体画像やメモリカード３１から読み出された画像が表示される。
【００４８】
次に、上記構成のデジタルカメラの撮影処理について、図８及び図９を用いて説明する。デジタルカメラ１０の電源がＯＮにされ、撮影モードに設定されると、ＣＰＵ４０は、ＬＣＤドライバを制御して、通常のスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。この通常のスルー画とは、通常のγ変換テーブル６５ｂを用いてγ変換処理を施した画像であり、通常ダイナミックレンジ（１００％）の画像である。このスルー画は、所定の間隔で撮像された画像であり、これらの画像が連続してＬＣＤ１６に表示される。
【００４９】
その後、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ１がＯＮにされたか否かを判定する。スイッチＳ１が、ＯＮにされていないと判定された場合、通常のスルー画を表示する処理に戻る。また、スイッチＳ１がＯＮにされたと判定された場合、ＡＥ処理及びＡＦ処理を行う。このＡＥ処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
最初に、ＣＰＵ４０が、ＡＥ検出部６４を制御することによって、中央重点方式で測光させる。ＡＥ検出部６４は、現在の露出値に基づいて、ＡＥ積算値の平均と目標輝度値との差から、これらが一致する露出値を演算する。その後、この露出値を適正露出値として、ＣＰＵ４０に出力する。
【００５１】
その後、ＣＰＵ４０は、ポートレートモードに設定されているか否かを判定する。ポートレートモードに設定されていないと判定された場合、ＣＰＵ４０は、各撮影モードに対応するプログラム線図を用いて、前述の適正露出値に対応する絞り値及び電子シャッタ速度を決定する。
【００５２】
また、ポートレートモードに設定されていると判定された場合、前述の適正露出値をアンダーに補正し、図７に示すプログラム線図に基づいて、補正後の露出値（例えば、０．６ＥＶ分アンダーに修正した露出値）に対応する絞り値及び電子シャッタ速度を決定する。
【００５３】
その後、ＣＰＵ４０は、決定された絞り値及び電子シャッタ速度に基づいて、絞り及びＣＣＤイメージセンサを制御する。これにより、ＡＥ処理が終了する。
【００５４】
また、前述のＡＥ処理と並行して、ＡＦ処理が行われる。ＣＰＵ４０は、ＡＦ処理部６３から画像のコントラスト情報を取得し、このコントラスト情報に基づいて、画像のコントラストが最大となるように、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動して、フォーカスレンズ４４を合焦位置に移動させる。
【００５５】
ＡＥ処理及びＡＦ処理が行われた後、スイッチＳ１がＯＮにされた状態（ＡＥ及びＡＦロック状態）において、ＣＰＵ４０は、撮影モードがポートレートモードに設定されているか否かを判定する。撮影モードがポートレートモードに設定されていない、つまり、他の撮影モードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、通常γ変換テーブル６５ｂを設定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを設定する。
【００５６】
その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、各γ変換テーブル６５ｂ，６５ｃに基づいて、画像データに対してγ変換処理を施し、さらに、ＹＣ変換処理を施して、ＡＥ及びＡＦロック状態のＬＣＤ１６に表示する。このＡＥ及びＡＦロック状態のスルー画は、ＡＥ及びＡＦがロックされた状態で、所定の間隔で撮像された画像であり、スイッチＳ１がＯＦＦ、またはスイッチＳ２がＯＮにされるまで、ＬＣＤ１６に連続して表示される。
【００５７】
その後、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ１がＯＦＦにされたか否かを判定する。スイッチＳ１がＯＦＦにされたと判定された場合、ＡＥ及びＡＦロックが解除される。その後、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃが設定されている場合には、通常γ変換テーブル６５ｂに変更して、通常のスルー画を表示する処理に戻る。
【００５８】
スイッチＳ１がＯＦＦにされていないと判定された場合、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ２がＯＮにされたか否かの判定を行う。スイッチＳ２がＯＮにされていないと判定された場合、スイッチＳ１がＯＦＦにされたか否かを判定する処理に戻る。また、スイッチＳ２がＯＮにされたと判定された場合、前述のＡＥ処理にて設定された絞り値及び電子シャッタ速度に基づいて、絞り４３及びＣＣＤイメージセンサ５３を制御して、被写体像を撮像させる。
【００５９】
ＣＰＵ４０は、アナログ処理部５５を制御して、アナログ信号である撮像信号をデジタル信号の画像データとして出力させる。その後、ＣＰＵ４０は、撮影モードがポートレートモードに設定されているか否かを判定する。撮影モードがポートレートモードに設定されていない、すなわち、別の撮影モードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、通常γ変換テーブル６５ｂを設定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｂを設定する。
【００６０】
その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、各γ変換テーブル６５ｂ，６５ｃを用いて、画像データに対してγ変換処理を施す。さらに、画像処理部６１は、画像データに対してＹＣ変換処理を施す。ＣＰＵ４０は、ＬＣＤドライバ６８を制御して、記録前の画像をＬＣＤ１６にポストビュー表示させる。
【００６１】
また、ＣＰＵ４０は、圧縮伸長処理部６２を制御して、画像データに対して圧縮処理を施し、さらに、メディアコントローラ６７を制御して、圧縮処理された画像データをメモリカード３１に記録する。これにより、撮影処理が終了する。
【００６２】
前述したように、シャッタボタン２９が半押しされていない状態では、適正露出で撮像された画像データに対して、通常γ変換テーブル６５ｂを使用してγ変換処理を施したスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。また、シャッタボタン２９が半押しされた時に、露出を適正露出よりもアンダーに設定して撮像された画像データに対して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを使用してγ変換処理を施したスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。このため、撮影モードダイヤル２８によって、撮影モードを変更する操作を行っても、露出値が変更されない。このため、ＬＣＤ１６に表示されたスルー画に露出のちらつきが発生することを防止できる。
【００６３】
なお、上記実施形態において、モード選択手段として、撮影モードダイヤル２８をカメラ本体１１に設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、ＬＣＤ１６に表示されたメニュー画面にて撮影モードを選択可能にしても良い。
【００６４】
また、上記実施形態において、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサ５３を用いた場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサを用いても良い。
【００６５】
さらに、上記実施形態において、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、カメラ付き携帯電話等に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】デジタルカメラの前面側の構成を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】γ変換テーブルの設定の流れを示す説明図である。
【図５】通常γ変換テーブルを示す説明図である。
【図６】広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブルを示す説明図である。
【図７】ポートレートモード用のプログラム線図を示す説明図である。
【図８】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【図９】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【図１０】ＡＥ処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ デジタルカメラ
１６ ＬＣＤ
２８ 撮影モードダイヤル
２９ シャッタボタン
１６ ＬＣＤ
４０ ＣＰＵ
５３ ＣＣＤイメージセンサ
６１ 画像処理部
６４ ＡＥ検出部
６５ ＲＯＭ
６５ａ プログラム
６５ｂ 通常γ変換テーブル
６５ｃ 広ダイナミック用のγ変換テーブル
６６ ＲＡＭ
Ｓ１，Ｓ２ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人物撮影時に、撮影画像の画質が劣化することを防止した撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮影装置として、被写体像を光電変換によって撮像する撮像手段（例えば、ＣＣＤイメージセンサ）を備えたデジタルカメラが一般に普及している。しかしながら、このようなデジタルカメラでは、銀塩カメラと比べてダイナミックレンジが狭く、撮影画像は、暗く、階調の乏しい画像となる。このため、低輝度の被写体を撮像する場合、撮像手段から出力される撮像信号を一定の倍率で増幅（ゲインアップ）して、明るく、階調豊かな撮影画像を得ている。しかし、高輝度の被写体を撮像した場合、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」が撮影画像に発生するので、被写体に輝度が高い部分と低い部分とがある場合には適さない。
【０００３】
このような問題を解決するために、異なる露光時間で複数回の撮影を実行し、これらの複数の撮影画像を合成することにより、撮像信号のダイナミックレンジを見かけ上拡大する撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、撮像手段により取得された撮影画像の輝度の階調値に応じてγ変換テーブルを決定した後、このγ変換テーブルに基づいて、主要被写体に相当する低輝度域は、階調値の出入力特性の傾きが大きくなるように階調値を変換し、高輝度域は出入力特性の傾きが小さくなるように階調値を変換する撮影装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−７３３６号公報
【特許文献２】特開２００４−３６３７２６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、上記特許文献１に記載の撮影装置は、露出を変更した同一シーンを連続して撮影した後、これらの画像を合成するため、人物等の動きのある被写体に対しては向いていない。また、上記特許文献２に記載の撮影装置は、高輝度情報から判断してγ変換テーブルを変更するが、何処を適正露出にするかを判断する必要があり、露出制御が複雑となって処理速度が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、人物撮影時に簡易な露出制御によって撮影画像の画質の劣化を防止することが可能な撮影装置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】
上記課題を解決するために、本発明の撮影装置は、人物撮影モードを含む複数の撮影モードを有し、被写体を撮像する撮像手段によって撮像された画像データを記録する撮影装置であり、前記複数の撮影モードから撮影モードを選択するモード選択手段と、前記人物撮影モード以外の撮影モードにおける前記画像データの階調変換処理にて使用される第１γ変換テーブルと、前記人物撮影モードにて使用され、前記第１γ変換テーブルよりも階調変換処理後の前記画像データのダイナミックレンジを広くする第２γ変換テーブルとが記憶された記憶手段と、前記第１γ変換テーブルまたは前記第２γ変換テーブルによって前記画像データに対して階調変換処理を施す画像処理手段と、前記画像データの輝度値に基づいて測光を行って、最適な露出値を算出するＡＥ検出手段と、前記モード選択手段によって前記人物撮影モードが選択された時に、前記画像処理手段を制御して、前記ＡＥ検出手段によって算出された前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、前記第２γ変換テーブルを使用して階調変換処理を施す制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記人物撮影モードが選択された場合、前記第２γ変換テーブルを用いて前記画像データに対して階調変換処理を施すことにより、被写体中心付近における輝度が不足する部分の輝度値が補正されることを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、画像を表示する表示手段を備え、前記人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しされていない時には、前記制御手段は、前記最適な露出値によって前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させ、前記シャッタボタンが半押しされた時に、前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の撮影装置によれば、人物撮影モードが選択された時に、最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブルを使用して階調変換処理を施すため、人物を撮影した時に、被写体中心である顔付近の階調が滑らかになり、「白飛び」を防止することができる。また、簡易な露出制御によって「白飛び」を防止することができるため、従来のように複雑な露出制御を行う場合と比べて、露出制御に必要な処理速度を短縮することができる。
【００１０】
また、人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しにされていない時には、最適な露出値によって被写体を撮像した画像データに対して、第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を表示手段に表示させ、シャッタボタンが半押しされた時に、最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して被写体を撮像した画像データに対して、第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を表示手段に表示させるので、撮影モードを変更する操作を行った時には、露出値が変更されない。このため、表示手段に表示されたスルー画に露出のちらつきが発生することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１に示すデジタルカメラ１０は、カメラ本体１１の前面に、スライド操作可能なレンズバリア１２を備えている。このレンズバリア１２を開放位置（図１に示す位置）にスライドさせることによって、撮影レンズ１３、ストロボ発光部１４が前面に露呈される。また、カメラ本体１１の前面には、光学ファインダを構成するファインダ対物窓１５が設けられている。
【００１２】
前述のレンズバリア１２は、電源操作部材を兼用しており、前述の開放位置にスライド操作された時に、カメラ本体１１の電源がＯＮとなり、撮影レンズ１３及びストロボ発光部１４が遮蔽される遮蔽位置にスライド操作された時に、カメラ本体１１の電源がＯＦＦとなる。
【００１３】
また、図２に示すように、カメラ本体１１の背面には、ＬＣＤ１６、光学ファインダを構成するファインダ接眼窓１７、複数の操作部材で構成される操作部１８が設けられている。ＬＣＤ１６は、スルー画、再生画像、及び各種設定画面等を表示する。
【００１４】
操作部１８は、切替スイッチ２１、戻しボタン２２、送りボタン２３、ズームボタン２４、メニューボタン２５、キャンセルボタン２６、表示ボタン２７、及び撮影モードダイヤル２８で構成されている。
【００１５】
切替スイッチ２１は、撮影モードと再生モードとの間でモードを切り替える際に、スライド操作される。また、送りボタン２３及び戻しボタン２２は、再生モードにおいて、再生画像を順送り及び逆送りする際に、押圧操作される。ズームボタン２４は、光学撮影倍率を変更する際に、上下方向に押圧操作される。
【００１６】
メニューボタン２５は、メニュー画面をＬＣＤ１６に表示させる際に押圧操作される。また、キャンセルボタン２６は、メニュー画面内での各種設定操作を途中でやめる場合や、前画面に戻す場合に押圧操作される。表示ボタン２７は、ＬＣＤ１６のＯＮ，ＯＦＦを切り替える際に押圧操作される。
【００１７】
また、デジタルカメラ１０は、撮影モードとして、例えば、手ぶれ軽減モード、ポートレートモード（人物撮影モード）、風景撮影モード、夜景撮影モード、及びナチュラルフォトモード（高感度撮影モード）が設けられている。撮影モードダイヤル２８は、撮影モードを選択するモード選択手段であり、これらの撮影モードのうち、所望の撮影モードを選択する際に回転操作される。
【００１８】
前述のポートレートモードとは、人物を撮影する際に選択される撮影モードであり、後述するように、露出値をアンダー（例えば、０．６ＥＶ分アンダー）にして、さらに、γ変換テーブルを変更して、画像データに対してγ変換処理を施すことによって、その他の撮影モードよりも広いダイナミックレンジで撮影することが可能である。
【００１９】
また、カメラ本体１１の上面には、シャッタボタン２９が設けられている。このシャッタボタン２９は、半押しと、この半押しからさらに押し込んだ全押しとの２段階で押圧操作可能となっている。シャッタボタン２９が半押しにされると、露光調節や焦点調節等の各種撮影準備処理が実行され、シャッタボタン２９が全押しにされると、撮影処理が実行される。
【００２０】
カメラ本体１１の側面には、メモリカードスロット３０が設けられている。このメモリカードスロット３０には、画像データが記録される記録媒体であるメモリカード３１が着脱自在に装填される。
【００２１】
次に、デジタルカメラ１０の電気的構成について説明する。図３に示すように、デジタルカメラ１０は、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ４０を備えており、このＣＰＵ４０には、前述の操作部１８及びスイッチ部４１が接続されている。ＣＰＵ４０は、操作部１８を構成する各操作ボタン２１〜２８が操作された時に、各操作ボタン２１〜２８から操作信号を取得して、各操作信号に対応する処理を実行する。
【００２２】
スイッチ部４１は、シャッタボタン２９の押圧操作に連動してＯＮ／ＯＦＦされるシャッタスイッチＳ１，Ｓ２からなる。シャッタスイッチＳ１は、シャッタボタン２９が半押しされた時にＯＮとなり、シャッタスイッチＳ２は、シャッタボタン２９が半押し状態からさらに押し込まれて全押しされた時にＯＮとなる。これらのシャッタスイッチＳ１，Ｓ２がＯＮになった時に、ＯＮ信号がＣＰＵ４０に送信される。ＣＰＵ４０は、シャッタスイッチＳ１がＯＮにされた時に、各種撮影準備処理を実行し、シャッタスイッチＳ２がＯＮにされた時に、撮影処理を実行する。
【００２３】
撮影レンズ１３は、ズームレンズ４２、絞り４３、フォーカスレンズ４４、及びメカニカルシャッタ装置４５を備え、さらに、ズームレンズ４２を駆動するモータ４６と、絞り４３を駆動するモータ４７と、フォーカスレンズ４４を駆動するモータ４８とが組み込まれている。
【００２４】
モータ４６は、ドライバ４９を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、操作部１８のズーム操作に応じて、ドライバ４９を制御してモータ４６を駆動させる。これにより、ズームレンズ４２が光軸方向に移動して、光学撮影倍率が変更される。
【００２５】
また、モータ４７は、ドライバ５０を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、ドライバ５０を制御してモータ４７を駆動させる。これにより、絞り４３の開口径が変更されて、撮影レンズ１３の背後に配置されたＣＣＤイメージセンサ５３に入射する被写体光の光量を調節される。この絞り４３は、シャッタボタン２９の押圧を解除しているときのスルー画撮影時では、被写体輝度の変化に応じて絞りの開口径が調節される。また、シャッタボタン２９を半押しとした時点で、その半押しに応答して行われるＡＥ処理で決定された絞り値（Ｆナンバー）に対応する開口径に設定される。
【００２６】
モータ４８は、ドライバ５１を介してＣＰＵ４０に接続されている。ＣＰＵ４０は、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動させる。これにより、フォーカスレンズ４４が光軸方向に移動され、焦点調節が行われる。このフォーカスレンズ５０によるピント合せは、撮影モードにおいて、シャッタボタン２９が押圧されていない場合、被写体距離の変化に追従するように常に行われ、シャッタボタン２９が半押しされると、その半押し時点の被写体にピントが合致した位置で固定される。
【００２７】
また、メカニカルシャッタ装置４５は、ドライバ５２を介してタイミングジェネレータ５４に接続されている。このタイミングジェネレータ５４は、ＣＰＵ４０に接続されており、ＣＰＵ４０は、タイミングジェネレータ５４を制御して、ドライバ５２からメカニカルシャッタ駆動信号を出力させる。メカニカルシャッタ装置４５は、このメカニカルシャッタ駆動信号によって動作する。メカニカルシャッタ装置４５は、通常はシャッタ羽根を開いた状態とされており、ＣＣＤイメージセンサ５３の露光完了時にシャッタ羽根を閉じて、ＣＣＤイメージセンサ５３への被写体光の入射を阻止してスミアの発生を防止する。なお、本実施形態において、メカニカルシャッタ装置４５を用いているが、メカニカルシャッタ装置４５を省略しても良い。
【００２８】
前述したように、撮影レンズ１３の背後には、ＣＣＤイメージセンサ５３が配されており、撮影レンズ１３を透過した被写体光がＣＣＤイメージセンサ５３の受光面に入射する。ＣＣＤイメージセンサ５３は、タイミングジェネレータ５４からの各種駆動信号により駆動され、撮影した被写体像をアナログの撮影信号として出力する。
【００２９】
このＣＣＤイメージセンサ５３は、タイミングジェネレータ５４からの電子シャッタパルスが入力されることにより、それまでに蓄積した電荷を掃き出して消去することで、実質的な電荷蓄積時間を調節する電子シャッタ機能を有しており、電子シャッタパルスの入力期間を調節することで電子シャッタのシャッタ速度（以下、電子シャッタ速度という）が調節される。撮影モードにおいて、シャッタボタン２９が全押しされると、ＣＣＤイメージセンサ５３は、露光によって蓄積された電荷を読み出して撮影信号として出力する。
【００３０】
ＣＣＤイメージセンサ５３は、アナログ信号処理部５５に接続されており、ＣＣＤイメージセンサ５３からの撮影信号は、アナログ信号処理部５５に送られる。アナログ信号処理部５５は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）５６，ＡＭＰ５７，Ａ／Ｄ変換器５８から構成されており、タイミングジェネレータ５４からの同期パルスが入力されることで、ＣＣＤイメージセンサ５３の電荷読み出し動作と同期して作動する。
【００３１】
ＣＤＳ５６は、相関二重サンプリングを行うことによって撮影信号からノイズの除去を行う。ＡＭＰ５７は、ＣＰＵ４０によって設定される撮影感度に応じたゲインで撮影信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器５８は、ＡＭＰ５７からの撮影信号をデジタル変換して画像データとして出力する。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換器５８から出力された画像データは、画像入力コントローラ５９に送られる。画像入力コントローラ５９は、バス６０への画像データの入力を制御する。バス６０には、ＣＰＵ４０，画像入力コントローラ５９、画像処理部６１、圧縮伸長処理部６２、ＡＦ検出部６３、ＡＥ検出部６４、ＲＯＭ６５、ＲＡＭ６６、メディアコントローラ６７、及びＬＣＤドライバ６８が接続されている。ＣＰＵ４０は、バス６０を介してこれらを制御するとともに、相互間でデータの授受が可能である。
【００３３】
画像処理部６１は、画像データに対して、γ変換処理（階調変換処理）やＹＣ変換処理等の各種画像処理を施す。圧縮伸長処理部６２は、画像データに対して圧縮処理を施す。また、この圧縮伸長処理部６２は、再生モードにおいて、メモリカード３１から読み出した圧縮された画像データに対して伸長処理を施す。
【００３４】
ＡＦ検出部６３は、撮影レンズ１３のピント合せのために、画像入力コントローラ５９から出力される画像データを用いて撮影中の画像のコントラストを検出し、そのコントラスト情報をＣＰＵ４０に送る。ＣＰＵ４０は、コントラスト情報を参照し、撮影中の画像のコントラストが最大となるように、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動する。
【００３５】
ＡＥ検出部６４は、画像入力コントローラ５９からの画像データに基づいて、中央重点測光を行う。つまり、画像の中央部の重み付けが大きくなるように、各画素の輝度の階調値に重み付け係数をかけてＡＥ積算値を求めることによって測光を行う。なお、測光方式は、中央重点測光に限るものではなく、スポット測光等で行っても良い。その後、ＡＥ検出部６４は、現在の露出値に基づいて、このＡＥ積算値の平均と目標輝度値との差から適正露出値を演算し、この適正露出値をＣＰＵ４０に出力する。
【００３６】
ＣＰＵ４０は、ＡＥ検出部６４から適正露出値を取得する。ポートレートモード以外の撮影モードに設定されている場合、この適正露出値に基づいて、後述するプログラム線図から絞り値（Ｆナンバー）及び電子シャッタ速度を決定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されている場合、露出値を前述の適正露出値から０．６ＥＶ分アンダーに設定する。
【００３７】
ＲＯＭ６５は、例えば、データの書き換えが可能なフラッシュメモリ（ＦＲＯＭ）が用いられている。このＲＯＭ６５には、図４に示すように、ＣＰＵ４０が各部を制御するための制御用プログラムと、電子シャッタ速度と絞り値との組み合せを決定するための複数のプログラム線図に対応する露出制御用プログラムとからなるプログラム６５ａが記憶されている。さらに、このＲＯＭ６５は、通常γ変換テーブル（第１γ変換テーブル）６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル（第２γ変換テーブル）６５ｃとが記憶された記憶手段である。
【００３８】
通常γ変換テーブル６５ｂは、ポートレートモード以外の撮影モード、すなわち、手ぶれ軽減モード、風景撮影モード、夜景撮影モード、及びナチュラルフォトモードで用いられるγ変換テーブルである。広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃは、撮影モードがポートレートモードに設定されている時に用いられるγ変換テーブルである。
【００３９】
ＲＡＭ６６は、例えば、高速な読み出しと書き込みが可能なＳＤＲＡＭが用いられている。このＲＡＭ６６には、プログラム６５ａと、通常γ変換テーブル６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃと、ＬＣＤ１６に表示するための表示用画像データ、及びメモリカード３１に記録するための記録用画像データ等の画像データとが一時的に記憶される。
【００４０】
ＣＰＵ４０は、図４に示すように、プログラム６５ａと、通常γ変換テーブル６５ｂと、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃとを一時的にＲＡＭ６６に記憶させる。ＣＰＵ４０は、撮影モードダイヤル２８から取得した操作信号に対応する撮影モードに設定する。撮影モードがポートレートモード以外の撮影モードに設定されている場合、ＣＰＵ４０は、γ変換テーブルとして通常γ変換テーブル６５ｂを設定し、この通常γ変換テーブル６５ｂに基づいて画像処理部６１を制御し、画像データに対してγ変換処理を施す。
【００４１】
また、撮影モードがポートレートモードに設定されている場合、γ変換テーブルとして広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを設定し、このγ変換テーブル６５ｃに基づいて画像処理部６１を制御し、画像データに対してγ変換処理を施す。
【００４２】
図５は、通常γ変換テーブル６５ｂを示しており、図６は、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを示している。図５及び図６において、横軸は、入力輝度値、すなわち、ＡＤ変換後の輝度の階調値（１４ｂｉｔ）であり、縦軸は、出力輝度値、すなわち、γ変換後の輝度の階調値（８ｂｉｔ）である。つまり、ＡＤ変換が施された画像データは、γ変換処理によって、輝度の階調が１４ｂｉｔの画像データから８ｂｉｔの画像データに変換される。
【００４３】
ポートレートモードでは、前述したように、露出値が適正露出よりも０．６ＥＶ分アンダーとなるように設定される。例えば、ポートレートモード以外の撮影モードにて用いられる適正露出が６ＥＶである場合、ポートレートモードでは、露出値が６．６ＥＶに設定され、図７に示すプログラム線図に基づいて、絞り値（Ｆナンバー）及び電子シャッタ速度を設定する。その後、撮像された画像データに対して、図６に示すγ変換テーブル６５ｃによってγ変換処理を施す。
【００４４】
図６において、前述の目標輝度値をＰとし、ポートレートモードにおいて露出値を補正した後の目標輝度値Ｐに対応する輝度値をＰ２とする。この時、入力輝度値０から目標輝度値Ｐ１までの階調幅をＡ１、目標輝度値Ｐ１から入力輝度値１６３８３までの階調幅をＢ１とし、入力輝度値０から輝度値Ｐ２までの階調幅をＡ２、輝度値Ｐ２から入力輝度値１６３８３までの階調幅をＢ２とすると、（Ｂ１／Ａ１）：（Ｂ２／Ａ２）＝１００：１５０にされており、ポートレートモード以外の撮影モードでのダイナミックレンジを１００％とすると、ポートレートモードでは、ダイナミックレンジが１５０％となる。
【００４５】
前述したように、ポートレートモードにおいて、露出値を適正露出値よりも０．６ＥＶ分アンダーとなるように設定する。さらに、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃは、通常γ変換テーブルよりも、輝度値Ｐ２付近での入出力特性の傾きが大きくされている。このため、輝度値Ｐ２の近傍で輝度の足りない部分の階調が、このγ変換テーブル６５ｃによって持ち上げられるので、輝度値Ｐ２の近傍における階調値の変化がなだらかになる。これにより、従来は、人物撮影時に、顔の額部分で「白飛び」が発生することが多かったが、このようなポートレートモードで人物を撮影した場合、額部分の階調がなだらかになり、「白飛び」の発生を防止することができる。
【００４６】
メディアコントローラ６７は、メモリカード３１のデータの書き込み及び読み出しを制御する。画像データは、画像処理部６１、圧縮伸長処理部６２によって画像処理及び圧縮処理が施されてから、メディアコントローラ６７に送られて、メモリカード３１に書き込まれる。また、再生時には、メディアコントローラ６７によってメモリカード３１に記録されている画像データが読み出された後、圧縮伸長処理部６２に送られて、画像データに対して伸長処理が施された後、ＲＡＭ６６に一時的に記憶される。
【００４７】
ＬＣＤドライバ６８は、ＲＡＭ６６から画像データを読み出し、その画像データに基づいてＬＣＤ１６を駆動する。これにより、ＬＣＤ１６には、ＣＣＤイメージセンサ５３で撮影中の被写体画像やメモリカード３１から読み出された画像が表示される。
【００４８】
次に、上記構成のデジタルカメラの撮影処理について、図８及び図９を用いて説明する。デジタルカメラ１０の電源がＯＮにされ、撮影モードに設定されると、ＣＰＵ４０は、ＬＣＤドライバを制御して、通常のスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。この通常のスルー画とは、通常のγ変換テーブル６５ｂを用いてγ変換処理を施した画像であり、通常ダイナミックレンジ（１００％）の画像である。このスルー画は、所定の間隔で撮像された画像であり、これらの画像が連続してＬＣＤ１６に表示される。
【００４９】
その後、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ１がＯＮにされたか否かを判定する。スイッチＳ１が、ＯＮにされていないと判定された場合、通常のスルー画を表示する処理に戻る。また、スイッチＳ１がＯＮにされたと判定された場合、ＡＥ処理及びＡＦ処理を行う。このＡＥ処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
最初に、ＣＰＵ４０が、ＡＥ検出部６４を制御することによって、中央重点方式で測光させる。ＡＥ検出部６４は、現在の露出値に基づいて、ＡＥ積算値の平均と目標輝度値との差から、これらが一致する露出値を演算する。その後、この露出値を適正露出値として、ＣＰＵ４０に出力する。
【００５１】
その後、ＣＰＵ４０は、ポートレートモードに設定されているか否かを判定する。ポートレートモードに設定されていないと判定された場合、ＣＰＵ４０は、各撮影モードに対応するプログラム線図を用いて、前述の適正露出値に対応する絞り値及び電子シャッタ速度を決定する。
【００５２】
また、ポートレートモードに設定されていると判定された場合、前述の適正露出値をアンダーに補正し、図７に示すプログラム線図に基づいて、補正後の露出値（例えば、０．６ＥＶ分アンダーに修正した露出値）に対応する絞り値及び電子シャッタ速度を決定する。
【００５３】
その後、ＣＰＵ４０は、決定された絞り値及び電子シャッタ速度に基づいて、絞り及びＣＣＤイメージセンサを制御する。これにより、ＡＥ処理が終了する。
【００５４】
また、前述のＡＥ処理と並行して、ＡＦ処理が行われる。ＣＰＵ４０は、ＡＦ処理部６３から画像のコントラスト情報を取得し、このコントラスト情報に基づいて、画像のコントラストが最大となるように、ドライバ５１を制御してモータ４８を駆動して、フォーカスレンズ４４を合焦位置に移動させる。
【００５５】
ＡＥ処理及びＡＦ処理が行われた後、スイッチＳ１がＯＮにされた状態（ＡＥ及びＡＦロック状態）において、ＣＰＵ４０は、撮影モードがポートレートモードに設定されているか否かを判定する。撮影モードがポートレートモードに設定されていない、つまり、他の撮影モードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、通常γ変換テーブル６５ｂを設定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを設定する。
【００５６】
その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、各γ変換テーブル６５ｂ，６５ｃに基づいて、画像データに対してγ変換処理を施し、さらに、ＹＣ変換処理を施して、ＡＥ及びＡＦロック状態のＬＣＤ１６に表示する。このＡＥ及びＡＦロック状態のスルー画は、ＡＥ及びＡＦがロックされた状態で、所定の間隔で撮像された画像であり、スイッチＳ１がＯＦＦ、またはスイッチＳ２がＯＮにされるまで、ＬＣＤ１６に連続して表示される。
【００５７】
その後、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ１がＯＦＦにされたか否かを判定する。スイッチＳ１がＯＦＦにされたと判定された場合、ＡＥ及びＡＦロックが解除される。その後、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃが設定されている場合には、通常γ変換テーブル６５ｂに変更して、通常のスルー画を表示する処理に戻る。
【００５８】
スイッチＳ１がＯＦＦにされていないと判定された場合、ＣＰＵ４０は、スイッチＳ２がＯＮにされたか否かの判定を行う。スイッチＳ２がＯＮにされていないと判定された場合、スイッチＳ１がＯＦＦにされたか否かを判定する処理に戻る。また、スイッチＳ２がＯＮにされたと判定された場合、前述のＡＥ処理にて設定された絞り値及び電子シャッタ速度に基づいて、絞り４３及びＣＣＤイメージセンサ５３を制御して、被写体像を撮像させる。
【００５９】
ＣＰＵ４０は、アナログ処理部５５を制御して、アナログ信号である撮像信号をデジタル信号の画像データとして出力させる。その後、ＣＰＵ４０は、撮影モードがポートレートモードに設定されているか否かを判定する。撮影モードがポートレートモードに設定されていない、すなわち、別の撮影モードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、通常γ変換テーブル６５ｂを設定する。また、撮影モードがポートレートモードに設定されていると判定された場合、γ変換テーブルとして、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｂを設定する。
【００６０】
その後、ＣＰＵ４０は、画像処理部６１を制御して、各γ変換テーブル６５ｂ，６５ｃを用いて、画像データに対してγ変換処理を施す。さらに、画像処理部６１は、画像データに対してＹＣ変換処理を施す。ＣＰＵ４０は、ＬＣＤドライバ６８を制御して、記録前の画像をＬＣＤ１６にポストビュー表示させる。
【００６１】
また、ＣＰＵ４０は、圧縮伸長処理部６２を制御して、画像データに対して圧縮処理を施し、さらに、メディアコントローラ６７を制御して、圧縮処理された画像データをメモリカード３１に記録する。これにより、撮影処理が終了する。
【００６２】
前述したように、シャッタボタン２９が半押しされていない状態では、適正露出で撮像された画像データに対して、通常γ変換テーブル６５ｂを使用してγ変換処理を施したスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。また、シャッタボタン２９が半押しされた時に、露出を適正露出よりもアンダーに設定して撮像された画像データに対して、広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブル６５ｃを使用してγ変換処理を施したスルー画をＬＣＤ１６に表示させる。このため、撮影モードダイヤル２８によって、撮影モードを変更する操作を行っても、露出値が変更されない。このため、ＬＣＤ１６に表示されたスルー画に露出のちらつきが発生することを防止できる。
【００６３】
なお、上記実施形態において、モード選択手段として、撮影モードダイヤル２８をカメラ本体１１に設けた場合について説明したが、これに限るものではなく、ＬＣＤ１６に表示されたメニュー画面にて撮影モードを選択可能にしても良い。
【００６４】
また、上記実施形態において、撮像手段として、ＣＣＤイメージセンサ５３を用いた場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサを用いても良い。
【００６５】
さらに、上記実施形態において、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、これに限るものではなく、例えば、カメラ付き携帯電話等に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】デジタルカメラの前面側の構成を示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】γ変換テーブルの設定の流れを示す説明図である。
【図５】通常γ変換テーブルを示す説明図である。
【図６】広ダイナミックレンジ用のγ変換テーブルを示す説明図である。
【図７】ポートレートモード用のプログラム線図を示す説明図である。
【図８】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【図９】デジタルカメラの撮影処理を説明するフローチャートである。
【図１０】ＡＥ処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ デジタルカメラ
１６ ＬＣＤ
２８ 撮影モードダイヤル
２９ シャッタボタン
１６ ＬＣＤ
４０ ＣＰＵ
５３ ＣＣＤイメージセンサ
６１ 画像処理部
６４ ＡＥ検出部
６５ ＲＯＭ
６５ａ プログラム
６５ｂ 通常γ変換テーブル
６５ｃ 広ダイナミック用のγ変換テーブル
６６ ＲＡＭ
Ｓ１，Ｓ２ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物撮影モードを含む複数の撮影モードを有し、被写体を撮像する撮像手段によって撮像された画像データを記録する撮影装置において、
前記複数の撮影モードから撮影モードを選択するモード選択手段と、
前記人物撮影モード以外の撮影モードにおける前記画像データの階調変換処理にて使用される第１γ変換テーブルと、前記人物撮影モードにて使用され、前記第１γ変換テーブルよりも階調変換処理後の前記画像データのダイナミックレンジを広くする第２γ変換テーブルとが記憶された記憶手段と、
前記第１γ変換テーブルまたは前記第２γ変換テーブルによって前記画像データに対して階調変換処理を施す画像処理手段と、
前記画像データの輝度値に基づいて測光を行って、最適な露出値を算出するＡＥ検出手段と、
前記モード選択手段によって前記人物撮影モードが選択された時に、前記画像処理手段を制御して、前記ＡＥ検出手段によって算出された前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、前記第２γ変換テーブルを使用して階調変換処理を施す制御手段とを備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記人物撮影モードが選択された場合、前記第２γ変換テーブルを用いて前記画像データに対して階調変換処理を施すことにより、被写体中心付近における輝度が不足する部分の輝度値が補正されることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
画像を表示する表示手段を備え、前記人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しされていない時には、前記制御手段は、前記最適な露出値によって前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させ、前記シャッタボタンが半押しされた時に、前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項１】
人物撮影モードを含む複数の撮影モードを有し、被写体を撮像する撮像手段によって撮像された画像データを記録する撮影装置において、
前記複数の撮影モードから撮影モードを選択するモード選択手段と、
前記人物撮影モード以外の撮影モードにおける前記画像データの階調変換処理にて使用される第１γ変換テーブルと、前記人物撮影モードにて使用され、前記第１γ変換テーブルよりも階調変換処理後の前記画像データのダイナミックレンジを広くする第２γ変換テーブルとが記憶された記憶手段と、
前記第１γ変換テーブルまたは前記第２γ変換テーブルによって前記画像データに対して階調変換処理を施す画像処理手段と、
前記画像データの輝度値に基づいて測光を行って、最適な露出値を算出するＡＥ検出手段と、
前記モード選択手段によって前記人物撮影モードが選択された時に、前記画像処理手段を制御して、前記ＡＥ検出手段によって算出された前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して撮像された画像データに対して、前記第２γ変換テーブルを使用して階調変換処理を施す制御手段とを備えていることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記人物撮影モードが選択された場合、前記第２γ変換テーブルを用いて前記画像データに対して階調変換処理を施すことにより、被写体中心付近における輝度が不足する部分の輝度値が補正されることを特徴とする請求項１記載の撮影装置。
【請求項３】
画像を表示する表示手段を備え、前記人物撮影モードが選択された場合、シャッタボタンが半押しされていない時には、前記制御手段は、前記最適な露出値によって前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第１γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させ、前記シャッタボタンが半押しされた時に、前記最適な露出値よりも露出値をアンダーに設定して前記被写体を撮像した画像データに対して、前記第２γ変換テーブルによって階調変換処理を施したスルー画を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２７９６７（Ｐ２００７−２７９６７Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０４４１１（Ｐ２００５−２０４４１１）
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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