画像処理装置、電子カメラおよび画像処理プログラム
【課題】 暗部階調の補正を行う際に、暗部や明部に発生するオーバーシュートを抑えること。
【解決手段】 画像データを取得する取得部と、画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、第１階調変換部により階調変換処理が施された画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、第２階調変換部により階調変換処理が施されたボケ画像データに基づいて、取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部とを備える。
【解決手段】 画像データを取得する取得部と、画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、第１階調変換部により階調変換処理が施された画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、第２階調変換部により階調変換処理が施されたボケ画像データに基づいて、取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、電子カメラおよび画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輝度差の大きな被写体を撮影することにより、画像データの暗部階調が暗く潰れるという現象が知られている。そこで、特許文献１の発明では、暗部階調のゲインを上げることで階調を圧縮し、暗部階調の黒つぶれを改善している。
【特許文献１】特許２６６３１８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１の発明においては、階調変換処理を施した後にローパス処理を行い、ローパス処理が施された画像データに基づいて、階調を圧縮する処理が行われている。しかし、輝度差が大きい領域においては、階調変換処理に起因して暗部や明部にオーバーシュートが発生する場合がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、暗部階調の補正を行う際に、暗部や明部に発生するオーバーシュートを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像処理装置は、画像データを取得する取得部と、前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、前記第１階調変換部により階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、前記第２階調変換部により階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部とを備える。
【０００６】
なお、前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理部を備え、前記第１階調変換部と前記生成部と前記第２階調変換部との少なくとも一つは、前記画像処理部による画像処理を並行して処理を行っても良い。
【０００７】
また、前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有しても良い。
【０００８】
また、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、上記した何れかの画像処理装置とを備え、前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する電子カメラも本発明の具体的態様として有効である。
【０００９】
また、上記発明に関する構成を、処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムに変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、暗部階調の補正を行う際に、暗部や明部に発生するオーバーシュートを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、本発明の画像処理装置を備えた電子カメラを例に挙げて説明する。
【００１２】
まず、比較のために、従来の階調圧縮処理について説明する。
【００１３】
図１は、従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の構成を示す図である。図１に示すように、電子カメラ１００は、撮影レンズ１０２、撮像素子１０３、アナログフロントエンド（Analog Front End）部（以下、ＡＦＥ部と称する）１０４、画像処理部１０５、階調圧縮処理部１０６、圧縮伸長部１０７、記録部１０８の各部を備えるとともに、各部を統括的に制御する制御部１０９を備える。
【００１４】
また、電子カメラ１００は、撮像により生成された画像などを表示する不図示の表示部、レリーズ釦や設定釦などを含む不図示の操作部を備える。制御部１０９は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録するとともに、操作部の操作状態を検知する。
【００１５】
撮影時、制御部１０９は、撮影レンズ１０２を介した被写体像を撮像素子１０３により撮像し、ＡＦＥ部１０４によりディジタルの画像データを生成する。そして、制御部１０９は、画像処理部１０５により色処理や階調変換処理を施した後、階調圧縮処理部１０６により階調圧縮処理を施して鑑賞用の画像データを生成する。この画像データは、圧縮伸長部１０７により適宜圧縮され、記録部１０８に記録される。
【００１６】
なお、階調圧縮処理部１０６は、図２に示すように、ローパス演算部１２１とゲイン付加部１２２とを有する。ローパス演算部１２１は、例えば図３に示すガウス型のローパスフィルタを用いたローパス処理を画像データに施し、ゲイン付加部１２２は、ローパス処理を施した画像データの明度に応じて、各画素にゲインを付加する。このような処理により、通常つぶれがちな暗部を明瞭に再現することが可能となる。
【００１７】
以上説明した構成の電子カメラ１００の撮影時の動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１８】
ステップＳ１において、制御部１０９は、ユーザにより不図示の操作部を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１０９は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ２に進む。
【００１９】
ステップＳ２において、制御部１０９は、各部を制御し、撮像素子１０３およびＡＦＥ部１０４により被写体像を撮像して画像データを生成する。
【００２０】
ステップＳ３において、制御部１０９は、画像処理部１０５を制御して、ステップＳ２で生成した画像データに色空間変換処理を行う。色空間変換処理は、以下の式１から式３により行われる。
【００２１】
tR[x,y]＝krr・R[x,y]＋krg・G[x,y]＋krb・B[x,y]…(式１)
tG[x,y]＝kgr・R[x,y]＋kgg・G[x,y]＋kgb・B[x,y]…(式２)
tB[x,y]＝kbr・R[x,y]＋kbg・G[x,y]＋kbb・B[x,y]…(式３)
なお、式１から式３中のR[x,y]，G[x,y]，B[x,y]は、それぞれＲＧＢ画像の画像データを示し、krr，krg，krbは、所定の係数である。
【００２２】
ステップＳ４において、制御部１０９は、画像処理部１０５を制御して、ステップＳ３で色空間変換処理を施した画像データに階調変換処理を行う。階調変換処理は、以下の式４から式６により行われる。
【００２３】
sR[x,y]＝Gm[tR[x,y]]…(式４)
sG[x,y]＝Gm[tG[x,y]]…(式５)
sB[x,y]＝Gm[tB[x,y]]…(式６)
なお、式４から式６中のＧｍは、例えば、図５に示す階調カーブに相当する。
【００２４】
ステップＳ５において、制御部１０９は、階調圧縮処理部１０６を制御して、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに階調圧縮処理を施す。
【００２５】
制御部１０９は、まず、ローパス演算部１２１を制御して、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに対してローパス演算を行う。ローパス演算は、以下の式７から式１１により行われる。
【００２６】
Y[x,y]＝kr・sR[x,y]＋kg・sG[x,y]＋kb・sB[x,y]…(式７)
Cr[x,y]＝kcrr・sR[x,y]＋kcrg・sG[x,y]＋kcrb・sB[x,y]…(式８)
Cb[x,y]＝kcbr・sR[x,y]＋kcbg・sG[x,y]＋kcbb・sB[x,y]…(式９)
V[x,y]＝ky・Y[x,y]＋kcr・|Cr[x,y]|＋kcb・|Cb[x,y]|…(式１０)
【００２７】
【数１】
【００２８】
なお、式７から式９中のkr，kg，kb，kcrr，kcrg，kcrb，kcbr，kcbg，kcbbは、所定の係数である。式７から式９により、ｓＲＧＢ画像がＹＣｂＣｒ画像に変換される。また、式１０中のky，kc，kcbは、所定の係数であり、式１０により、ＹＣｂＣｒ画像からに明るさに関する画像であるＶ画像の画像データが生成される。また、式１１中のLpwは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、図３に示す特性を有する。そして、式１１により、Ｖ画像からローパス画像であるＬＶ画像の画像データが生成される。なお、ローパス画像は、ボケ画像の一例であり、他のローパスフィルタを用いてローパス画像を生成しても良いし、ローパス処理以外の手法を用いてボケ画像を生成しても良い。
【００２９】
次に、制御部１０９は、階調圧縮処理部１０６のゲイン付加部１２２を制御して、ローパス処理を施した画像データに対してゲインを付加する。ゲインの付加は、以下の式１２から式１４により行われる。
【００３０】
sRc[x,y]＝sR[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１２)
sGc[x,y]＝sG[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１３)
sBc[x,y]＝sB[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１４)
なお、式１２から式１４中のｆｇは階調圧縮のパラメータである。図６は、階調圧縮のパラメータｆｇを示す図である。パラメータｆｇは、図６に示すように、Ｖ画像の画像データに応じたゲインを有する。そして、Ｖ画像の画像データが小さいほど（処理画素を含む近傍範囲が暗いほど）、パラメータｆｇは大きくなる。逆に、Ｖ画像の画像データが大きいほど（処理画素を含む近傍範囲が明るいほど）、パラメータｆｇは１に近づく。
【００３１】
ステップＳ６において、制御部１０９は、ステップＳ５で階調圧縮処理を施した画像データを、記録部１０８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データを記録部１０８に記録する前に、圧縮伸長部１０７を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００３２】
以上説明した従来の階調圧縮処理に対して、本実施形態では、以下の処理を行う。
【００３３】
図７は、本実施形態の階調圧縮処理を行う電子カメラ１の構成を示す図である。図７に示すように、本実施形態の電子カメラ１は、従来例で説明した電子カメラ１００（図１参照）の画像処理部１０５、階調圧縮処理部１０６、制御部１０９に代えて、画像処理部２、ローパス演算部３、ゲイン付加部４、制御部５の各部を備える。なお、その他の構成については、従来例で説明した電子カメラ１００と同様であるため、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
制御部５は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録するとともに、操作部の操作状態を検知する。
【００３５】
撮影時、制御部５は、撮影レンズ１０２を介した被写体像を撮像素子１０３により撮像し、ＡＦＥ部１０４によりディジタルの画像データを生成する。ＡＦＥ部１０４の出力は、画像処理部２およびローパス演算部３の両方に供給される。処理の詳細は後述する。
【００３６】
なお、ローパス演算部３は、図８に示すように、第１階調変換処理部２１、ローパス処理部２２、第２階調変換処理部２３の各部を有する。
【００３７】
以上説明した構成の電子カメラ１においては、画像処理部２およびローパス演算部３による処理が、並行して行われる。撮影時に、ＡＦＥ部１０４の出力に対して、画像処理部２においては、従来例で説明した図４のフローチャートにおけるステップＳ３およびステップＳ４と同様の処理が行われる。画像処理部２における画像処理と並行して行われるローパス演算部３における処理時の動作と、その後の処理時の動作とについて、図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
ステップＳ１１において、制御部５は、ローパス演算部３の第１階調変換処理部２１を制御して、ＡＦＥ部１０４から出力された画像データに１回目の階調変換処理を行う。１回目の階調変換処理は、以下の式１５から式１７により行われる。
【００３９】
GR[x,y]＝GmL1[R[x,y]]…(式１５)
GG[x,y]＝GmL1[G[x,y]]…(式１６)
GB[x,y]＝GmL1[B[x,y]]…(式１７)
なお、式１５から式１７中のＧｍＬ１は、図１０に示す階調カーブに相当する。この階調カーブＧｍＬ１は、図１０に示すように、リニアと上述した画像処理部２における階調変換処理（図４ステップＳ４）に用いる階調カーブＧｍとの中間的な特性を有する。
【００４０】
ステップＳ１２において、制御部５は、ローパス演算部３のローパス処理部２２を制御して、ステップＳ１１において１回目の階調変換処理が施された画像データに基づいて、明るさに関する画像であるＶ画像の画像データを生成する。Ｖ画像の画像データの生成は、以下の式１８から式２１により行われる。
【００４１】
Y[x,y]＝kr・GR[x,y]＋kg・GG[x,y]＋kb・GB[x,y]…(式１８)
Cr[x,y]＝kcrr・GR[x,y]＋kcrg・GG[x,y]＋kcrb・GB[x,y]…(式１９)
Cb[x,y]＝kcbr・GR[x,y]＋kcbg・GG[x,y]＋kcbb・GB[x,y]…(式２０)
V[x,y]＝ky・Y[x,y]＋kcr・|Cr[x,y]|＋kcb・|Cb[x,y]|…(式２１)
なお、式１８から式２０中のkr，kg，kb，kcrr，kcrg，kcrb，kcbr，kcbg，kcbbは、所定の係数である。また、式２１中のky，kc，kcbは、所定の係数である。
【００４２】
ステップＳ１３において、制御部５は、ローパス演算部３のローパス処理部２２を制御して、ステップＳ１２において生成したＶ画像の画像データに対してローパス処理を施す。ローパス処理は、以下の式２２により行われる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
なお、式２２中のLpwは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、上述した図３に示す特性を有する。
【００４５】
ステップＳ１４において、制御部５は、ローパス演算部３の第２階調変換処理部２３を制御して、ステップＳ１３でローパス処理を施した画像データに２回目の階調変換処理を行う。２回目の階調変換処理は、以下の式２３により行われる。
【００４６】
LV2[x,y]＝GmL2[LV[x,y]]…(式２３)
なお、式２３中のＧｍＬ２は、図１０に示す階調カーブに相当する。この階調カーブＧｍＬ２の特性は、ステップＳ１１で説明した１回目の階調変換処理に用いる階調カーブＧｍＬ１が、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有するように設定される。
【００４７】
ステップ１５において、制御部５は、ゲイン付加部４を制御して、画像処理部２により画像処理を施した画像データに対してゲインを付加する。ゲインの付加は、以下の式２４から式２６により行われる。
【００４８】
sRc[x,y]＝sR[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２４)
sGc[x,y]＝sG[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２５)
sBc[x,y]＝sB[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２６)
なお、式２４から式２６中のｆｇは階調圧縮のパラメータであり、上述した図６と同様に、Ｖ画像の画像データに応じたゲインを有する。
【００４９】
ステップＳ１６において、制御部５は、ステップＳ１５でゲインを付加した画像データを、記録部１０８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データを記録部１０８に記録する前に、圧縮伸長部１０７を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００５０】
図１１および図１２を参照して、本実施形態の階調圧縮処理の結果について説明する。図１１は、従来の階調圧縮処理の結果を示し、図１２は、本実施形態の階調圧縮処理の結果を示す。従来の階調圧縮処理では、図１１に示すように、明部と暗部との輝度差が大きい領域における階調圧縮処理では、暗部（Ｅ１）および明部（Ｅ２）においてオーバーシュートが発生する。図１１の例においては、特に明部のオーバーシュートが目立つ。
【００５１】
これに対し、本実施形態の階調圧縮処理では、図１２に示すように、明部（Ｅ３）のオーバーシュートを減少させることができる。図１２の例では、明部のオーバーシュートが減少する代わりに、暗部（Ｅ４）のオーバーシュートが多少増大しているが、暗部におけるオーバーシュートは、一般に明部におけるオーバーシュートよりも目立たないという性質がある。
【００５２】
本実施形態では、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１と、ローパス処理後に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ２とを適宜変更することにより、階調圧縮処理によって発生するオーバーシュートを調整することが可能である。まず、階調カーブＧｍＬ１は、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有する。そして、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１をより直線に近い形状にすると、その後のローパス処理後により生成されるボケ画像が明部に重みをおいた画像となるので、暗部のオーバーシュートが増大し、明部のオーバーシュートが減少する。逆に、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１の形状が直線から離れると、その後のローパス処理後により生成されるボケ画像が暗部に重みをおいた画像となるので、明部のオーバーシュートが増大し、暗部のオーバーシュートが減少する。したがって、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を連動して適宜変更することにより、階調圧縮処理によって発生するオーバーシュートを調整することができる。
【００５３】
オーバーシュートは、一般に、輝度や色などが均一な部分で目立ちやすい。例えば、夜景においては、夜空などの暗部が均一である場合が多いので、暗部のオーバーシュートを抑えるように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を変更すれば良い。また、例えば、昼間の風景などは、空などの明部が均一である場合が多いので、明部のオーバーシュートを抑えるように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を変更すれば良い。
【００５４】
このような変更は、ユーザ指示にしたがって行っても良いし、自動で行っても良い。自動で行う場合には、撮影モード（例えば、「ポートレートモード」、「風景モード」など）、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じて変更する構成としても良い。このように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を適宜変更することにより、画像に最適化した階調変換処理を行うことができる。
【００５５】
さらに、露出補正による影響を加味して階調カーブＧｍＬ１およびＧｍＬ２を変更する構成としても良い。例えば、露出補正により画像全体の明るさの維持をある程度実現することができる場合には、階調カーブＧｍＬ１およびＧｍＬ２の変更量を少なめとしても良い。
【００５６】
また、図１０に示した階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２は、一例であり、本発明はこの例に限定されない。階調カーブＧｍＬ１が、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有していればどのような形状であっても良い。例えば、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２が略同一の形状であっても良い。また、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２の一方が下方向に凸形状を有する階調カーブであっても良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像データに対して、第１の階調カーブ（ＧｍＬ１）にしたがって階調変換処理を行い、階調変換処理が施された画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する。そして、ボケ画像データに対して、第２の階調カーブ（ＧｍＬ２）にしたがって階調変換処理を行い、階調変換処理が施されたボケ画像データに基づいて、暗部階調の明度を向上する補正を行う。そのため、従来のようにモニターガンマやハイライト部の飽和を少なくするニー特性などが施されている階調カーブ（例えば、図５階調カーブＧｍ）を用いる場合のように、ローパス画像の暗部が重視されて、暗部領域を持ち上げた場合に明部のオーバーシュートが目立つというような問題を抑えることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、階調圧縮処理に先立ったローパス処理を、鑑賞用画像を生成するための画像処理と並行して実行しておき、その画像処理が終わった時点ですぐに階調圧縮処理を実行することができる。したがって、従来例で説明した階調圧縮と同様の処理を、より高速化することができる。そのため処理時間を短縮することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、撮像により生成した画像に常に階調圧縮処理を施す場合を例に挙げて説明したが、階調圧縮処理を行う階調圧縮モードと、階調圧縮処理を行わない非階調圧縮モードとを選択可能に備える構成としても良い。これらのモードの選択は、ユーザ指示にしたがって行う構成としても良いし、自動で行う構成としても良い。自動でモードを選択する場合には、上述した撮影モード、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じてモードを選択すると良い。
【００６０】
また、本実施形態で説明した階調圧縮のパラメータｆｇ（図６）を、上述した撮影モード、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じて変更する構成としても良い。このように階調圧縮のパラメータｆｇを適宜変更することにより、画像に最適化した暗部階調の補正を行うことができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、本発明の技術を電子カメラ１において実現する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンパクトタイプの電子カメラや動画撮影を行うムービーカメラなどにも本発明を同様に適用することができる。
【００６２】
また、コンピュータと画像処理プログラムとにより、本実施形態で説明した画像処理装置をソフトウェア的に実現しても良い。この場合、画像処理部２、ローパス演算部３、ゲイン付加部４の各部による処理（図９のフローチャートのステップＳ１１からステップＳ１５の処理）の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。このような構成とすることにより、本実施形態と同様の処理を実施することが可能になる。
【００６３】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の機能ブロック図である。
【図２】階調圧縮処理部１０６の詳細を示す機能ブロック図である。
【図３】ローパスフィルタについて説明する図である。
【図４】従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図５】階調カーブＧｍについて説明する図である。
【図６】階調圧縮のパラメータｆｇについて説明する図である。
【図７】本実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。
【図８】ローパス演算部３の詳細を示す機能ブロック図である。
【図９】本実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図１０】階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２について説明する図である。
【図１１】従来の階調圧縮処理において発生するオーバーシュートについて説明する図である。
【図１２】本実施形態の電子カメラ１の階調圧縮処理について説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…電子カメラ，２…画像処理部，３…ローパス演算部，４…ゲイン付加部，５…制御部，２１…第１階調変換処理部，２２…ローパス処理部，２３…第２階調変換処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、電子カメラおよび画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輝度差の大きな被写体を撮影することにより、画像データの暗部階調が暗く潰れるという現象が知られている。そこで、特許文献１の発明では、暗部階調のゲインを上げることで階調を圧縮し、暗部階調の黒つぶれを改善している。
【特許文献１】特許２６６３１８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１の発明においては、階調変換処理を施した後にローパス処理を行い、ローパス処理が施された画像データに基づいて、階調を圧縮する処理が行われている。しかし、輝度差が大きい領域においては、階調変換処理に起因して暗部や明部にオーバーシュートが発生する場合がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、暗部階調の補正を行う際に、暗部や明部に発生するオーバーシュートを抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の画像処理装置は、画像データを取得する取得部と、前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、前記第１階調変換部により階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、前記第２階調変換部により階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部とを備える。
【０００６】
なお、前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理部を備え、前記第１階調変換部と前記生成部と前記第２階調変換部との少なくとも一つは、前記画像処理部による画像処理を並行して処理を行っても良い。
【０００７】
また、前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有しても良い。
【０００８】
また、被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、上記した何れかの画像処理装置とを備え、前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する電子カメラも本発明の具体的態様として有効である。
【０００９】
また、上記発明に関する構成を、処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムに変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、暗部階調の補正を行う際に、暗部や明部に発生するオーバーシュートを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、本発明の画像処理装置を備えた電子カメラを例に挙げて説明する。
【００１２】
まず、比較のために、従来の階調圧縮処理について説明する。
【００１３】
図１は、従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の構成を示す図である。図１に示すように、電子カメラ１００は、撮影レンズ１０２、撮像素子１０３、アナログフロントエンド（Analog Front End）部（以下、ＡＦＥ部と称する）１０４、画像処理部１０５、階調圧縮処理部１０６、圧縮伸長部１０７、記録部１０８の各部を備えるとともに、各部を統括的に制御する制御部１０９を備える。
【００１４】
また、電子カメラ１００は、撮像により生成された画像などを表示する不図示の表示部、レリーズ釦や設定釦などを含む不図示の操作部を備える。制御部１０９は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録するとともに、操作部の操作状態を検知する。
【００１５】
撮影時、制御部１０９は、撮影レンズ１０２を介した被写体像を撮像素子１０３により撮像し、ＡＦＥ部１０４によりディジタルの画像データを生成する。そして、制御部１０９は、画像処理部１０５により色処理や階調変換処理を施した後、階調圧縮処理部１０６により階調圧縮処理を施して鑑賞用の画像データを生成する。この画像データは、圧縮伸長部１０７により適宜圧縮され、記録部１０８に記録される。
【００１６】
なお、階調圧縮処理部１０６は、図２に示すように、ローパス演算部１２１とゲイン付加部１２２とを有する。ローパス演算部１２１は、例えば図３に示すガウス型のローパスフィルタを用いたローパス処理を画像データに施し、ゲイン付加部１２２は、ローパス処理を施した画像データの明度に応じて、各画素にゲインを付加する。このような処理により、通常つぶれがちな暗部を明瞭に再現することが可能となる。
【００１７】
以上説明した構成の電子カメラ１００の撮影時の動作について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００１８】
ステップＳ１において、制御部１０９は、ユーザにより不図示の操作部を介して撮影開始が指示されたか否かを判定する。そして、制御部１０９は、撮影開始が指示されたと判定するとステップＳ２に進む。
【００１９】
ステップＳ２において、制御部１０９は、各部を制御し、撮像素子１０３およびＡＦＥ部１０４により被写体像を撮像して画像データを生成する。
【００２０】
ステップＳ３において、制御部１０９は、画像処理部１０５を制御して、ステップＳ２で生成した画像データに色空間変換処理を行う。色空間変換処理は、以下の式１から式３により行われる。
【００２１】
tR[x,y]＝krr・R[x,y]＋krg・G[x,y]＋krb・B[x,y]…(式１)
tG[x,y]＝kgr・R[x,y]＋kgg・G[x,y]＋kgb・B[x,y]…(式２)
tB[x,y]＝kbr・R[x,y]＋kbg・G[x,y]＋kbb・B[x,y]…(式３)
なお、式１から式３中のR[x,y]，G[x,y]，B[x,y]は、それぞれＲＧＢ画像の画像データを示し、krr，krg，krbは、所定の係数である。
【００２２】
ステップＳ４において、制御部１０９は、画像処理部１０５を制御して、ステップＳ３で色空間変換処理を施した画像データに階調変換処理を行う。階調変換処理は、以下の式４から式６により行われる。
【００２３】
sR[x,y]＝Gm[tR[x,y]]…(式４)
sG[x,y]＝Gm[tG[x,y]]…(式５)
sB[x,y]＝Gm[tB[x,y]]…(式６)
なお、式４から式６中のＧｍは、例えば、図５に示す階調カーブに相当する。
【００２４】
ステップＳ５において、制御部１０９は、階調圧縮処理部１０６を制御して、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに階調圧縮処理を施す。
【００２５】
制御部１０９は、まず、ローパス演算部１２１を制御して、ステップＳ４で階調変換処理を施した画像データに対してローパス演算を行う。ローパス演算は、以下の式７から式１１により行われる。
【００２６】
Y[x,y]＝kr・sR[x,y]＋kg・sG[x,y]＋kb・sB[x,y]…(式７)
Cr[x,y]＝kcrr・sR[x,y]＋kcrg・sG[x,y]＋kcrb・sB[x,y]…(式８)
Cb[x,y]＝kcbr・sR[x,y]＋kcbg・sG[x,y]＋kcbb・sB[x,y]…(式９)
V[x,y]＝ky・Y[x,y]＋kcr・|Cr[x,y]|＋kcb・|Cb[x,y]|…(式１０)
【００２７】
【数１】
【００２８】
なお、式７から式９中のkr，kg，kb，kcrr，kcrg，kcrb，kcbr，kcbg，kcbbは、所定の係数である。式７から式９により、ｓＲＧＢ画像がＹＣｂＣｒ画像に変換される。また、式１０中のky，kc，kcbは、所定の係数であり、式１０により、ＹＣｂＣｒ画像からに明るさに関する画像であるＶ画像の画像データが生成される。また、式１１中のLpwは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、図３に示す特性を有する。そして、式１１により、Ｖ画像からローパス画像であるＬＶ画像の画像データが生成される。なお、ローパス画像は、ボケ画像の一例であり、他のローパスフィルタを用いてローパス画像を生成しても良いし、ローパス処理以外の手法を用いてボケ画像を生成しても良い。
【００２９】
次に、制御部１０９は、階調圧縮処理部１０６のゲイン付加部１２２を制御して、ローパス処理を施した画像データに対してゲインを付加する。ゲインの付加は、以下の式１２から式１４により行われる。
【００３０】
sRc[x,y]＝sR[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１２)
sGc[x,y]＝sG[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１３)
sBc[x,y]＝sB[x,y]・fg(LV[x,y])…(式１４)
なお、式１２から式１４中のｆｇは階調圧縮のパラメータである。図６は、階調圧縮のパラメータｆｇを示す図である。パラメータｆｇは、図６に示すように、Ｖ画像の画像データに応じたゲインを有する。そして、Ｖ画像の画像データが小さいほど（処理画素を含む近傍範囲が暗いほど）、パラメータｆｇは大きくなる。逆に、Ｖ画像の画像データが大きいほど（処理画素を含む近傍範囲が明るいほど）、パラメータｆｇは１に近づく。
【００３１】
ステップＳ６において、制御部１０９は、ステップＳ５で階調圧縮処理を施した画像データを、記録部１０８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データを記録部１０８に記録する前に、圧縮伸長部１０７を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００３２】
以上説明した従来の階調圧縮処理に対して、本実施形態では、以下の処理を行う。
【００３３】
図７は、本実施形態の階調圧縮処理を行う電子カメラ１の構成を示す図である。図７に示すように、本実施形態の電子カメラ１は、従来例で説明した電子カメラ１００（図１参照）の画像処理部１０５、階調圧縮処理部１０６、制御部１０９に代えて、画像処理部２、ローパス演算部３、ゲイン付加部４、制御部５の各部を備える。なお、その他の構成については、従来例で説明した電子カメラ１００と同様であるため、同様の符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
制御部５は、内部に不図示のメモリを備え、各部を制御するためのプログラムを予め記録するとともに、操作部の操作状態を検知する。
【００３５】
撮影時、制御部５は、撮影レンズ１０２を介した被写体像を撮像素子１０３により撮像し、ＡＦＥ部１０４によりディジタルの画像データを生成する。ＡＦＥ部１０４の出力は、画像処理部２およびローパス演算部３の両方に供給される。処理の詳細は後述する。
【００３６】
なお、ローパス演算部３は、図８に示すように、第１階調変換処理部２１、ローパス処理部２２、第２階調変換処理部２３の各部を有する。
【００３７】
以上説明した構成の電子カメラ１においては、画像処理部２およびローパス演算部３による処理が、並行して行われる。撮影時に、ＡＦＥ部１０４の出力に対して、画像処理部２においては、従来例で説明した図４のフローチャートにおけるステップＳ３およびステップＳ４と同様の処理が行われる。画像処理部２における画像処理と並行して行われるローパス演算部３における処理時の動作と、その後の処理時の動作とについて、図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
ステップＳ１１において、制御部５は、ローパス演算部３の第１階調変換処理部２１を制御して、ＡＦＥ部１０４から出力された画像データに１回目の階調変換処理を行う。１回目の階調変換処理は、以下の式１５から式１７により行われる。
【００３９】
GR[x,y]＝GmL1[R[x,y]]…(式１５)
GG[x,y]＝GmL1[G[x,y]]…(式１６)
GB[x,y]＝GmL1[B[x,y]]…(式１７)
なお、式１５から式１７中のＧｍＬ１は、図１０に示す階調カーブに相当する。この階調カーブＧｍＬ１は、図１０に示すように、リニアと上述した画像処理部２における階調変換処理（図４ステップＳ４）に用いる階調カーブＧｍとの中間的な特性を有する。
【００４０】
ステップＳ１２において、制御部５は、ローパス演算部３のローパス処理部２２を制御して、ステップＳ１１において１回目の階調変換処理が施された画像データに基づいて、明るさに関する画像であるＶ画像の画像データを生成する。Ｖ画像の画像データの生成は、以下の式１８から式２１により行われる。
【００４１】
Y[x,y]＝kr・GR[x,y]＋kg・GG[x,y]＋kb・GB[x,y]…(式１８)
Cr[x,y]＝kcrr・GR[x,y]＋kcrg・GG[x,y]＋kcrb・GB[x,y]…(式１９)
Cb[x,y]＝kcbr・GR[x,y]＋kcbg・GG[x,y]＋kcbb・GB[x,y]…(式２０)
V[x,y]＝ky・Y[x,y]＋kcr・|Cr[x,y]|＋kcb・|Cb[x,y]|…(式２１)
なお、式１８から式２０中のkr，kg，kb，kcrr，kcrg，kcrb，kcbr，kcbg，kcbbは、所定の係数である。また、式２１中のky，kc，kcbは、所定の係数である。
【００４２】
ステップＳ１３において、制御部５は、ローパス演算部３のローパス処理部２２を制御して、ステップＳ１２において生成したＶ画像の画像データに対してローパス処理を施す。ローパス処理は、以下の式２２により行われる。
【００４３】
【数２】
【００４４】
なお、式２２中のLpwは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、上述した図３に示す特性を有する。
【００４５】
ステップＳ１４において、制御部５は、ローパス演算部３の第２階調変換処理部２３を制御して、ステップＳ１３でローパス処理を施した画像データに２回目の階調変換処理を行う。２回目の階調変換処理は、以下の式２３により行われる。
【００４６】
LV2[x,y]＝GmL2[LV[x,y]]…(式２３)
なお、式２３中のＧｍＬ２は、図１０に示す階調カーブに相当する。この階調カーブＧｍＬ２の特性は、ステップＳ１１で説明した１回目の階調変換処理に用いる階調カーブＧｍＬ１が、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有するように設定される。
【００４７】
ステップ１５において、制御部５は、ゲイン付加部４を制御して、画像処理部２により画像処理を施した画像データに対してゲインを付加する。ゲインの付加は、以下の式２４から式２６により行われる。
【００４８】
sRc[x,y]＝sR[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２４)
sGc[x,y]＝sG[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２５)
sBc[x,y]＝sB[x,y]・fg(LV2[x,y])…(式２６)
なお、式２４から式２６中のｆｇは階調圧縮のパラメータであり、上述した図６と同様に、Ｖ画像の画像データに応じたゲインを有する。
【００４９】
ステップＳ１６において、制御部５は、ステップＳ１５でゲインを付加した画像データを、記録部１０８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データを記録部１０８に記録する前に、圧縮伸長部１０７を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００５０】
図１１および図１２を参照して、本実施形態の階調圧縮処理の結果について説明する。図１１は、従来の階調圧縮処理の結果を示し、図１２は、本実施形態の階調圧縮処理の結果を示す。従来の階調圧縮処理では、図１１に示すように、明部と暗部との輝度差が大きい領域における階調圧縮処理では、暗部（Ｅ１）および明部（Ｅ２）においてオーバーシュートが発生する。図１１の例においては、特に明部のオーバーシュートが目立つ。
【００５１】
これに対し、本実施形態の階調圧縮処理では、図１２に示すように、明部（Ｅ３）のオーバーシュートを減少させることができる。図１２の例では、明部のオーバーシュートが減少する代わりに、暗部（Ｅ４）のオーバーシュートが多少増大しているが、暗部におけるオーバーシュートは、一般に明部におけるオーバーシュートよりも目立たないという性質がある。
【００５２】
本実施形態では、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１と、ローパス処理後に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ２とを適宜変更することにより、階調圧縮処理によって発生するオーバーシュートを調整することが可能である。まず、階調カーブＧｍＬ１は、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有する。そして、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１をより直線に近い形状にすると、その後のローパス処理後により生成されるボケ画像が明部に重みをおいた画像となるので、暗部のオーバーシュートが増大し、明部のオーバーシュートが減少する。逆に、ローパス処理前に行う階調変換処理時の階調カーブＧｍＬ１の形状が直線から離れると、その後のローパス処理後により生成されるボケ画像が暗部に重みをおいた画像となるので、明部のオーバーシュートが増大し、暗部のオーバーシュートが減少する。したがって、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を連動して適宜変更することにより、階調圧縮処理によって発生するオーバーシュートを調整することができる。
【００５３】
オーバーシュートは、一般に、輝度や色などが均一な部分で目立ちやすい。例えば、夜景においては、夜空などの暗部が均一である場合が多いので、暗部のオーバーシュートを抑えるように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を変更すれば良い。また、例えば、昼間の風景などは、空などの明部が均一である場合が多いので、明部のオーバーシュートを抑えるように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を変更すれば良い。
【００５４】
このような変更は、ユーザ指示にしたがって行っても良いし、自動で行っても良い。自動で行う場合には、撮影モード（例えば、「ポートレートモード」、「風景モード」など）、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じて変更する構成としても良い。このように階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２を適宜変更することにより、画像に最適化した階調変換処理を行うことができる。
【００５５】
さらに、露出補正による影響を加味して階調カーブＧｍＬ１およびＧｍＬ２を変更する構成としても良い。例えば、露出補正により画像全体の明るさの維持をある程度実現することができる場合には、階調カーブＧｍＬ１およびＧｍＬ２の変更量を少なめとしても良い。
【００５６】
また、図１０に示した階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２は、一例であり、本発明はこの例に限定されない。階調カーブＧｍＬ１が、階調カーブＧｍＬ１と階調カーブＧｍＬ２とを合成した階調カーブよりも直線に近い形状を有していればどのような形状であっても良い。例えば、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２が略同一の形状であっても良い。また、階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２の一方が下方向に凸形状を有する階調カーブであっても良い。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態によれば、画像データに対して、第１の階調カーブ（ＧｍＬ１）にしたがって階調変換処理を行い、階調変換処理が施された画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する。そして、ボケ画像データに対して、第２の階調カーブ（ＧｍＬ２）にしたがって階調変換処理を行い、階調変換処理が施されたボケ画像データに基づいて、暗部階調の明度を向上する補正を行う。そのため、従来のようにモニターガンマやハイライト部の飽和を少なくするニー特性などが施されている階調カーブ（例えば、図５階調カーブＧｍ）を用いる場合のように、ローパス画像の暗部が重視されて、暗部領域を持ち上げた場合に明部のオーバーシュートが目立つというような問題を抑えることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、階調圧縮処理に先立ったローパス処理を、鑑賞用画像を生成するための画像処理と並行して実行しておき、その画像処理が終わった時点ですぐに階調圧縮処理を実行することができる。したがって、従来例で説明した階調圧縮と同様の処理を、より高速化することができる。そのため処理時間を短縮することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、撮像により生成した画像に常に階調圧縮処理を施す場合を例に挙げて説明したが、階調圧縮処理を行う階調圧縮モードと、階調圧縮処理を行わない非階調圧縮モードとを選択可能に備える構成としても良い。これらのモードの選択は、ユーザ指示にしたがって行う構成としても良いし、自動で行う構成としても良い。自動でモードを選択する場合には、上述した撮影モード、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じてモードを選択すると良い。
【００６０】
また、本実施形態で説明した階調圧縮のパラメータｆｇ（図６）を、上述した撮影モード、画像のコントラストの強弱、画像の調整モード、シーン解析や顔認識による画像判断結果等に応じて変更する構成としても良い。このように階調圧縮のパラメータｆｇを適宜変更することにより、画像に最適化した暗部階調の補正を行うことができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、本発明の技術を電子カメラ１において実現する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンパクトタイプの電子カメラや動画撮影を行うムービーカメラなどにも本発明を同様に適用することができる。
【００６２】
また、コンピュータと画像処理プログラムとにより、本実施形態で説明した画像処理装置をソフトウェア的に実現しても良い。この場合、画像処理部２、ローパス演算部３、ゲイン付加部４の各部による処理（図９のフローチャートのステップＳ１１からステップＳ１５の処理）の一部または全部をコンピュータで実現する構成とすれば良い。このような構成とすることにより、本実施形態と同様の処理を実施することが可能になる。
【００６３】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、前述の実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、すべて本発明の範囲内のものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の機能ブロック図である。
【図２】階調圧縮処理部１０６の詳細を示す機能ブロック図である。
【図３】ローパスフィルタについて説明する図である。
【図４】従来の階調圧縮処理を行う電子カメラ１００の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図５】階調カーブＧｍについて説明する図である。
【図６】階調圧縮のパラメータｆｇについて説明する図である。
【図７】本実施形態の電子カメラ１の機能ブロック図である。
【図８】ローパス演算部３の詳細を示す機能ブロック図である。
【図９】本実施形態の電子カメラ１の撮影時の動作を示すフローチャートである。
【図１０】階調カーブＧｍＬ１および階調カーブＧｍＬ２について説明する図である。
【図１１】従来の階調圧縮処理において発生するオーバーシュートについて説明する図である。
【図１２】本実施形態の電子カメラ１の階調圧縮処理について説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…電子カメラ，２…画像処理部，３…ローパス演算部，４…ゲイン付加部，５…制御部，２１…第１階調変換処理部，２２…ローパス処理部，２３…第２階調変換処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、
前記第１階調変換部により階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、
前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、
前記第２階調変換部により階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理部を備え、
前記第１階調変換部と前記生成部と前記第２階調変換部との少なくとも一つは、前記画像処理部による画像処理を並行して処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像処理装置とを備え、
前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】
処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムであって、
画像データを取得する取得ステップと、
前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換ステップと、
前記第１階調変換処理ステップにおいて階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成ステップと、
前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換ステップと、
前記第２階調変換ステップにおいて階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得ステップにおいて取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正ステップと
を備えたことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理ステップを備え、
前記第１階調変換ステップの処理と前記生成ステップの処理と前記第２階調変換ステップの処理との少なくとも一つは、前記画像処理ステップにおける画像処理を並行して行われる
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有する
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１】
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換部と、
前記第１階調変換部により階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成部と、
前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換部と、
前記第２階調変換部により階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得部により取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置において、
前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理部を備え、
前記第１階調変換部と前記生成部と前記第２階調変換部との少なくとも一つは、前記画像処理部による画像処理を並行して処理を行う
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像処理装置において、
前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有する
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
被写体像を撮像して画像データを生成する撮像部と、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像処理装置とを備え、
前記取得部は、前記撮像部から前記画像データを取得する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】
処理対象の画像データに対する画像処理をコンピュータで実現するための画像処理プログラムであって、
画像データを取得する取得ステップと、
前記画像データに対して、第１の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第１階調変換ステップと、
前記第１階調変換処理ステップにおいて階調変換処理が施された前記画像データに基づいて、ボケ画像データを生成する生成ステップと、
前記ボケ画像データに対して、第２の入出力特性にしたがって階調変換処理を行う第２階調変換ステップと、
前記第２階調変換ステップにおいて階調変換処理が施された前記ボケ画像データに基づいて、前記取得ステップにおいて取得した画像データの暗部階調の明度を向上する補正を行う補正ステップと
を備えたことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項６】
請求項５に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記画像データに対して、色処理と階調変換処理との少なくとも一方を含む画像処理を施す画像処理ステップを備え、
前記第１階調変換ステップの処理と前記生成ステップの処理と前記第２階調変換ステップの処理との少なくとも一つは、前記画像処理ステップにおける画像処理を並行して行われる
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載の画像処理プログラムにおいて、
前記第１の入出力特性を有する階調カーブは、前記第１の入出力特性を有する階調カーブと前記第２の入出力特性を有する階調カーブとを合成した第３の入出力特性を有する階調カーブよりも直線に近い形状を有する
ことを特徴とする画像処理プログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−５６６４６（Ｐ２０１０−５６６４６Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１６８９０（Ｐ２００８−２１６８９０）
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２６日（２００８．８．２６）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]