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JP2010021710A - 撮像装置、画像処理装置およびプログラム - Google Patents

撮像装置、画像処理装置およびプログラム Download PDF

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JP2010021710A JP2008179157A JP2008179157A JP2010021710A JP 2010021710 A JP2010021710 A JP 2010021710A JP 2008179157 A JP2008179157 A JP 2008179157A JP 2008179157 A JP2008179157 A JP 2008179157A JP 2010021710 A JP2010021710 A JP 2010021710A
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Keiichi Nitta
啓一 新田
Ritsuko Fuyuki
律子 冬木
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Nikon Corp
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Abstract

【課題】 動画撮影でRAWデータを保存する場合に、動画像の再生を迅速に行なうことのできる手段を提供する。
【解決手段】 撮像装置は、撮像部と、モード切替部と、制御部とを備える。撮像部は、被写体を撮像して時間軸方向に連続する複数の画像を取得する。モード切替部は、画像のRAWデータを記録する第1モードと、RAWデータに少なくとも階調変換処理を施したデジタル現像画像を記録する第2モードとを切り替える。制御部は、第1モードのときに、RAWデータとともに、デジタル現像画像による動画像ファイルを記憶媒体に記録する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、動画像および静止画像を取得する撮像装置とその周辺技術に関する。
従来から、動画撮影および静止画撮影の機能を有する撮像装置が知られている。例えば、特許文献1には、動画撮影中に静止画撮影を行う撮像装置の一例が開示されている。
特開2001−111934号公報
ところで、撮像装置での動画撮影でRAWデータを保存する場合には、動画像の再生が迅速に行えるようにすることが好ましい。
また、時間軸方向に連続した静止画を加算して像流れのある合成画像を生成し、この合成画像による動画像と静止画像とを記録するときには、記憶媒体の残容量を考慮してデータの記録方法を変更することが好ましい。
さらに、動画撮影および静止画撮影の機能を有する撮像装置では、静止画像の撮影モードによっては動画像の撮影を禁止することが好ましい場合がある。その一方で、静止画像の撮影モードによっては動画像の撮影を行う方が好ましい場合もある。
本発明は、上記従来技術のいずれかの課題を解決するものである。本発明の一の目的は、動画撮影でRAWデータを保存する場合に、動画像の再生を迅速に行なうことのできる手段を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、合成画像による動画像と静止画像とを記録するときに、記憶媒体の残容量を考慮してデータの記録を行う手段を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、静止画撮影のモードに応じて動画撮影を適切に制御する手段を提供することにある。
第1の形態に係る撮像装置は、撮像部と、モード切替部と、制御部とを備える。撮像部は、被写体を撮像して時間軸方向に連続する複数の画像を取得する。モード切替部は、画像のRAWデータを記録する第1モードと、RAWデータに少なくとも階調変換処理を施したデジタル現像画像を記録する第2モードとを切り替える。制御部は、第1モードのときに、RAWデータとともに、デジタル現像画像による動画像ファイルを記憶媒体に記録する。
上記の第1の形態では、各々の画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する画像処理部を撮像装置がさらに備えてもよい。そして、制御部は、第1モードのときに、合成画像を生成するときの被加算画像の加算比率を示す付帯情報をRAWデータに対応付けするとともに、時間軸方向に連続した複数の合成画像による動画像ファイルを記憶媒体に記録してもよい。
第2の形態に係る画像処理装置は、データ読込部と、デジタル現像処理部と、画像処理部と、制御部とを備える。データ読込部は、上記の第1の形態の第1モードで生成されたRAWデータおよび動画像ファイルを読み込む。デジタル現像処理部は、RAWデータに対して、階調変換処理およびレタッチ処理を施して補正画像を生成する。画像処理部は、補正画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成するとともに、補正画像に基づく合成画像を用いて補正動画像ファイルを生成する。制御部は、補正動画像ファイルが生成されたときに、又は補正動画像ファイルが記憶媒体へ記録される前に、撮像装置で生成された動画像ファイルを削除する。
第3の形態に係る画像処理装置は、データ読込部と、画像処理部と、制御部と、記録部とを備える。データ読込部は、被写体を撮像して得られた時間軸方向に連続する複数の静止画像を読み込む。画像処理部は、静止画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する。制御部は、合成画像を生成するときの被加算画像の加算比率を複数の静止画像に対応付けて記録した第1画像ファイルと、合成画像による動画像を記録した第2画像ファイルとを生成する。記録部は、第1画像ファイルおよび第2画像ファイルを記憶媒体に記録する。そして、制御部は、記憶媒体の残容量が閾値未満となるときに、第2画像ファイルの記録を停止するとともに、第1画像ファイルのデータを第2画像ファイルのデータに優先して保存する。
第4の形態に係る画像処理装置は、データ読込部と、画像処理部と、制御部と、記録部とを備える。データ読込部は、被写体を撮像して得られた時間軸方向に連続する複数の静止画像を読み込む。画像処理部は、静止画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する。制御部は、複数の静止画像に合成画像を生成するときの被加算画像の加算比率を対応付けて記録した第1画像ファイルと、合成画像による動画像を記録した第2画像ファイルとを生成する。記録部は、第1画像ファイルおよび第2画像ファイルを記憶媒体に記録する。そして、制御部は、記憶媒体に複数の第1画像ファイルが存在し、かつ記憶媒体の残容量が閾値未満となるときに、記憶媒体に記憶されている第2画像ファイルを優先順位の低い順に削除するとともに、第1画像ファイルのデータを保存する。
第5の形態に係る撮像装置は、撮像部と、制御部とを備える。撮像部は、被写体を撮像して動画像のデータを生成するとともに、動画像の撮影中に撮像指示に応じて静止画像のデータを生成可能である。制御部は、静止画像の撮影モードが、ブラケット撮影モード、バルブ撮影モード、パノラマ撮影モードのいずれかであるときには、動画像の撮影を禁止する。
第6の形態に係る撮像装置は、撮像部と、制御部とを備える。撮像部は、被写体を撮像して動画像のデータまたは静止画像のデータを生成する。制御部は、静止画像の撮影モードがセルフタイマ撮影であるときには、セルフタイマで静止画像が撮影されるまでの期間に動画像のデータを生成する。
なお、上記の第2から第4の形態の画像処理装置の動作を画像処理方法として表現したものや、上記の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムも、本発明の具体的態様として有効である。
本発明の一の形態では、RAWデータを記録するときにデジタル現像画像の動画像ファイルも同時に記録し、動画像ファイルの再生によって動画像を迅速に鑑賞することができる。
本発明の他の形態では、記憶媒体の残容量に応じて静止画像の記録を優先して、適切な画像の記録を可能とする。
本発明の他の形態では、静止画像の撮影モードに応じて動画撮影のモードを制御することで、ユーザーの意図に沿った撮像装置での画像の記録が可能となる。
<第1実施形態の説明>
(電子カメラの構成の説明)
図1は、第1実施形態の電子カメラの構成を示すブロック図である。電子カメラは、撮像光学系11と、レンズ駆動部12と、撮像素子13と、撮像素子駆動回路14と、信号処理回路15と、データ処理回路16と、第1メモリ17と、表示制御回路18およびモニタ19と、圧縮/伸長回路20と、記録I/F(インターフェース)21と、通信I/F(インターフェース)22と、操作部材23と、レリーズ釦24と、第2メモリ26と、制御回路27およびバス28とを有している。
ここで、データ処理回路16、第1メモリ17、圧縮/伸長回路20、第2メモリ26および制御回路27はそれぞれバス28を介して相互に接続されている。また、レンズ駆動部12、撮像素子駆動回路14、信号処理回路15、表示制御回路18、記録I/F21、通信I/F22、操作部材23、レリーズ釦24は、それぞれ制御回路27と接続されている(なお、図1では、信号処理回路15および表示制御回路18と制御回路27との間を結ぶ信号線の図示は簡単のため省略する)。
撮像光学系11は、ズームレンズやフォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成されており、撮像素子13の撮像面上に被写体像を結像させる役目を果たす。なお、簡単のため、図1では撮像光学系11を1枚のレンズとして図示する。
撮像光学系11の各々のレンズ位置は、レンズ駆動部12によって光軸方向に調整される。このレンズ駆動部12はレンズ駆動機構を含み、制御回路27からのレンズ駆動指令に応じてレンズ位置を調整する。例えば、レンズ駆動部12がフォーカスレンズを光軸方向に進退駆動することで、撮像光学系11のフォーカス調整が行われる。また、レンズ駆動部12がズームレンズを光軸方向に進退駆動することで、撮像光学系11のズーム調整が行われる。
撮像素子13は、撮像光学系11を通過した光束による被写体像を光電変換してアナログの画像信号を生成する。本実施形態での撮像素子13は、静止画像の単写撮像、静止画像の連写撮像および動画像の撮像が可能である。この撮像素子13の出力は信号処理回路15に接続されている。なお、撮像素子13は、CCDイメージセンサあるいはCMOS型イメージセンサなどで構成される。
撮像素子駆動回路14は、制御回路27からの指令に応じて所定タイミングの駆動信号を生成し、この駆動信号を撮像素子13に供給する。そして、撮像素子駆動回路14は、上記の駆動信号によって、撮像素子13の電荷蓄積(撮像)および蓄積電荷の読み出しを制御する。
信号処理回路15は、撮像素子13の出力に対して各種の信号処理を施すASICである。具体的には、信号処理回路15は、相関二重サンプリング、ゲインの調整、直流再生、A/D変換などを実行する。信号処理回路15でのゲインの調整などのパラメータは、制御回路27からの指令に応じて決定される。なお、信号処理回路15はデータ処理回路16に接続されており、上記信号処理後のデータはデータ処理回路16に出力される。
データ処理回路16は、信号処理回路15から出力された画像のデータに対してデジタル信号処理を施す回路である。データ処理回路16では、例えば、画素欠陥補正処理、色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整などの画像処理が実行される。このデータ処理回路16は、表示制御回路18および圧縮/伸長回路20にそれぞれ接続されている。そして、データ処理回路16は、制御回路27からの指令に応じて、画像処理後の記録画像のデータを圧縮/伸長回路20に出力する。
また、データ処理回路16は、制御回路27からの指令に応じて、画像の解像度変換(画素数変換)処理を実行する。一例として、モニタ19に再生画像を表示する場合、データ処理回路16は、再生表示しようとする画像のデータに対して、モニタ19の画素数に合わせるための解像度変換(画素数変換)処理を実行する(なお、特に断りのないかぎり、本明細書でモニタ19に画像を表示するときには、データ処理回路16で表示画像の画素数調整が行われているものとする)。そして、データ処理回路16は、解像度変換後の再生画像のデータを表示制御回路18に出力する。また、電子ズーム処理を行う場合、データ処理回路16は、入力される画像のデータに対して解像度変換(画素数変換)処理を実行し、解像度変換後の画像のデータを圧縮/伸長回路20および表示制御回路18にそれぞれ出力する。
第1メモリ17は、データ処理回路16または圧縮/伸長回路20による処理の前工程や後工程などで画像のデータを一時的に記憶するバッファメモリである。この第1メモリ17は揮発性の記憶媒体であるSDRAMにより構成される。
表示制御回路18は、制御回路27からの指令に応じて、データ処理回路16から入力された画像のデータに所定の信号処理(例えば、モニタ19の表示特性にあわせた階調特性の変換など)を施してモニタ19へ出力する。表示制御回路18は、さらに上記の画像のデータに撮影メニュー、カーソルなどのオーバーレイ画像データを重畳させる処理を行う。このような制御回路27および表示制御回路18の制御によって、オーバーレイ画像が重畳された被写体画像をモニタ19に表示することができる。なお、本実施形態でのモニタ19は、接眼部を有する電子ファインダや、カメラ筐体の背面などに設けられる液晶表示パネルのいずれで構成されていてもよい。
圧縮/伸長回路20は、制御回路27からの指令に応じて、データ処理回路16から入力される画像のデータに所定の圧縮処理を施す。この圧縮/伸長回路20は記録I/F21に接続されており、圧縮後の画像のデータは記録I/F21に出力される。また、圧縮/伸長回路20は、圧縮後の画像のデータに対し、圧縮処理の逆処理である復号化処理を実行する。なお、本実施形態の圧縮/伸長回路20は、可逆圧縮(いわゆるロスレス符号化)を行うことが可能な構成となっている。
記録I/F21は、記憶媒体29を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録I/F21は、コネクタに接続された記憶媒体29に対してデータの書き込み/読み込みを実行する。上記の記憶媒体29は、小型ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードや、DVDなどの光ディスクなどで構成される。図1では記憶媒体29の一例としてメモリカードを図示する。なお、記憶媒体29は、電子カメラに内蔵されるものであってもよく、電子カメラに対して着脱可能に装着されるものであってもよい。また、画像のデータを読み書きする記憶媒体として、通信I/F22を介して電気的に接続された外付けの記憶媒体を利用してもよい。
ここで、電子カメラの動作モードの1つである撮影モードにおいて撮像した画像のデータを記録する場合、制御回路27は、記録画像に対応する再生画像をモニタ19に表示させる。本明細書での記録画像とは、撮像により得られ、最終的に記憶媒体29に記録されるべき(あるいは記憶媒体29に記録された)静止画像データに対応する静止画像を意味するものとする。
なお、操作部材23によるユーザーの操作によって、記録画像の非圧縮記録が制御回路27に指示されている場合、圧縮/伸長回路20は圧縮処理を行なわずに、記録画像のデータを記録I/F21に出力する。上記の非圧縮記録の場合にも、制御回路27は、記録画像に対応する再生画像をモニタ19に表示させる。
また、電子カメラの動作モードの1つである再生モードにおいて、制御回路27は、記憶媒体29に記憶されている画像のデータによる再生画像をモニタ19に表示させる。この再生モードでは、記録I/F21が、制御回路27からの指令に応じて再生対象の画像のデータを記憶媒体29から読み出す。そして、圧縮/伸長回路20は、再生対象の画像のデータに対して復号化処理を施した上で、復号化後の画像のデータをデータ処理回路16に送る。その後、データ処理回路16および表示制御回路18が復号化後の画像のデータに対して上述の処理を実行することで、モニタ19には再生画像が表示される。なお、記憶媒体29から非圧縮の画像データが読み出された場合には、圧縮/伸長回路20は復号化処理を行わずに画像のデータをデータ処理回路16に送る。
通信I/F22は、有線または無線による公知の通信規格の仕様に準拠して、外部装置30(例えば、パーソナルコンピュータや外付けの記憶媒体)とのデータ送受信を制御する。電子カメラと外部装置30との通信は、有線または無線の通信回線を介して行われる。
操作部材23は、例えば、コマンドダイヤル、十字状のカーソルキー、ズーム操作釦、決定釦などで構成される。そして、操作部材23は電子カメラの各種入力をユーザーから受け付ける。なお、操作部材23には、後述する補間画像を生成するフレーム数を設定する設定部材を設けるようにしてもよい。
一例として、制御回路27は、ズーム操作釦からの入力を受け付けるとズームレンズについてのレンズ駆動指令を出力し、レンズ駆動部12にズームレンズを進退駆動させる。これにより、撮像素子13の撮像面上に結像される被写体像が拡大もしくは縮小して撮像光学系11による光学的なズーム調整が行われる。
また、制御回路27は、さらにズーム操作釦からの入力を受け付けるとデータ処理回路16に指令を出力し、画像のデータに対する解像度変換処理の変換比率をユーザーの操作に応じて変化させる。これにより、モニタ19に表示される画像が拡大もしくは縮小して電子的なズーム調整が行われる(電子ズーム)。上記の解像度変換処理の変換比率は、電子ズーム倍率に対応する。データ処理回路16が電子ズーム倍率を高める方向に変換比率を変える場合、モニタ19には再生画像の一部が拡大されて表示される(拡大率が上がる反面、再生画像の表示範囲は狭くなる)。一方、データ処理回路16が電子ズーム倍率を低くする方向に変換比率を変える場合、モニタ19に表示される再生画像の拡大率は低くなるが、再生画像の表示範囲は広くなる。なお、上記の撮影モードでは、モニタ19の表示画像に対応する撮像画像のデータを記憶媒体29に記録することができる。
レリーズ釦24は、撮影モードにおいて、半押し操作による撮影前のオートフォーカス(AF)動作開始の指示入力と、全押し操作による撮像動作開始の指示入力とをユーザーから受け付ける。
制御回路27は、レリーズ釦24の半押し操作に応じて、公知のコントラスト検出方式のAF動作を実行する。このAFでは、撮像素子13から読み出される画像信号のなかで、撮影画面内に予め設定されているフォーカス検出領域に対応する信号が用いられる。具体的には、信号処理回路15によって信号処理された画像のデータのうち、フォーカス検出領域に対応するデータについての高周波数成分の積算値(いわゆる焦点評価値)を最大にするように、制御回路27はフォーカスレンズのレンズ駆動指令をレンズ駆動部12に送る。焦点評価値を最大にするフォーカスレンズの位置は、撮像素子13によって撮像される被写体像のエッジのぼけをなくし、画像のコントラストを最大にする(尖鋭度を高める)合焦位置である。
第2メモリ26は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体である。この第2メモリ26には、各種の設定データなどが記憶されている。また、第2メモリ26には、制御回路27により実行されるプログラムが記憶されている。
制御回路27は、電子カメラの動作を統括的に制御するプロセッサである。例えば、制御回路27は、撮像素子13から出力される信号から被写界の明るさを求める。そして、制御回路27は、上記の明るさの情報に基づいて公知のAE演算を実行し、撮影モードでの撮像条件(撮像素子13の電荷蓄積時間、絞り(不図示)の絞り値、画像信号の増幅度)を決定する。
また、制御回路27は、第2メモリ26に記憶されたプログラムを実行することで、RAWデータのデジタル現像処理や、現像された画像のレタッチ処理や、補間画像の生成処理や、時間方向の画像加算による合成処理などを実行する(これらの処理については後述する)。
(第1実施形態の撮影モードの説明)
以下、第1実施形態の電子カメラの撮影モードの例を説明する。本実施形態の電子カメラの撮影モードは、静止画撮影を行う静止画モードと、動画撮影を行う動画モードとに大別される。そして、制御回路27は、操作部材23からの入力に応じて、静止画モードおよび動画モードの切り替えを行う。
静止画モードでの制御回路27は、レリーズ釦24の全押し操作に応じて、撮像素子13を駆動させて記録画像の撮像を行う。撮像素子13から出力された画像信号は、信号処理回路15およびデータ処理回路16で所定の処理が施される。なお、記録画像のデータは、最終的に記憶媒体29に記録される。
また、第1実施形態での電子カメラは、静止画撮影に関する設定項目として、「ブラケット撮影」、「バルブ撮影」、「パノラマ撮影」、「セルフタイマ撮影」を有している。
上記の設定項目のうちの「ブラケット撮影」が選択されている状態では、制御回路27は、撮影条件(露光、ホワイトバランス、ピント位置など)を変えながら1回の撮影指示で複数フレーム分の記録画像を撮像する。また、「バルブ撮影」が選択されている状態では、制御回路27は、レリーズ釦24が押し込まれている間は撮像素子13の電荷蓄積を継続し、長秒時露光の記録画像を生成する。
また、「パノラマ撮影」が選択されている状態では、制御回路27は、パノラマ画像(被写体を分割して撮像した画像をつなぎ合わせて得た連続画像)の撮影に適した処理を実行する。
具体的には、パノラマ撮影のときの制御回路27は、撮影待機時に撮像素子13を所定間隔毎に駆動させてスルー画像の撮像動作を行うとともに、モニタ19にスルー画像を動画表示させる。そして、パノラマ撮影時に記録画像が撮像されると、制御回路27は、パノラマ画像のつなぎ目の部分に相当するガイド画像を直前のフレームから生成するとともに、モニタ19のスルー画像にガイド画像をオーバーレイ表示させる。これにより、ユーザーはスルー画像とガイド画像とで被写体が重なるようにフレーミングを行うことで、パノラマ撮影を容易に行うことが可能となる。
また、「セルフタイマ撮影」のときには、制御回路27は、レリーズ釦24の全押しから一定時間経過後に記録画像の撮像を行う。このとき、制御回路27は、レリーズ釦24の全押しをトリガとして記録画像の撮影直前まで動画撮影を実行し、その後に本画像としての記録画像を撮像することもできる。一般に、セルフタイマ撮影は記念撮影などで用いられるため、本画像の撮影前の状況も含めて映像記録を残すことでユーザーの利便性が向上する。
次に、動画モードのときの電子カメラの動作を説明する。動画モードでは、動画撮影開始指示から動画撮影終了指示の期間の間、電子カメラが動画像の撮像を実行する。ここで、動画モードでの制御回路27は、動画像を構成する各フレームが静止画としての鑑賞に耐えうるように撮像条件を決定する。例えば、制御回路27は、シャッタ速度を速くしてブレのない画像を得るように制御する。
また、動画モードでの制御回路27は、動画撮影中にレリーズ釦24の全押し操作を受け付けたときには、静止画像(記録画像)の取得動作を実行する。例えば、制御回路27は、レリーズ釦24の押圧タイミングに対応する動画像のフレームにマーキングを行い、マーキングされた動画像のフレームを抽出して静止画像とする。あるいは、制御回路27は、動画撮影を一時中断して静止画像を撮像するようにしてもよい。
なお、本実施形態において、静止画モードでの設定項目が「ブラケット撮影」、「バルブ撮影」、「パノラマ撮影」のいずれかである場合、制御回路27は動画モードの選択操作を不能化し、動画撮影を禁止する。「ブラケット撮影」、「バルブ撮影」、「パノラマ撮影」の場合には動画像の撮影ができず、撮影モードの設定が競合するからである。
さらに、第1実施形態での電子カメラは、動画撮影に関する設定項目として「RAWデータ記録」と、「画像加算処理」とを有している。
ここで、「RAWデータ記録」の項目では、各フレームのRAWデータを記録するか否かをユーザーが制御回路27に対して設定できる。本実施形態でのRAWデータとは、撮像素子13から出力されたデジタルの画像データに、画素欠陥補正処理および色補間処理を施した未加工データを意味するものとする。なお、「RAWデータ記録」をオフに設定した場合には、制御回路27は、RAWデータにさらに階調変換処理、ホワイトバランス補正、色補正、輪郭強調、ノイズ除去処理などを施した通常画像データを用いて動画ファイルを生成する。
また、「画像加算処理」の項目では、動画像の各フレームで画像加算を行なって、像流れのある合成画像を生成するか否かをユーザーが制御回路27に対して設定できる。
以下、図2の流れ図を参照しつつ、本実施形態の動画モードにおける電子カメラの動作例を説明する。図2の例では、「RAWデータ記録」および「画像加算処理」の項目がいずれもオンに設定された状態を前提として説明を行う。また、簡単のため、図2の例では、動画撮影中に静止画撮影を行わないものとして説明を行う。
ステップS101:制御回路27は、操作部材23から動画撮影開始指示を受け付けると、撮像素子13を駆動させて動画撮影を開始する。例えば、動画撮影時の撮像素子13は、15fpsのフレームレートで画像信号を出力する。そして、撮像素子13から出力された各フレームの画像信号は、信号処理回路15およびデータ処理回路16で所定の処理が施される。このとき、制御回路27は、各フレームに対応するRAWデータと、RAWデータに階調変換処理などを施して得た通常画像データ(デジタル現像画像のデータ)とを、第1メモリ17に一時的に記憶させる。上記の動画像のデータの解像度(画素数)は、再生装置の解像度の規格に合わせて設定される。
なお、動画モードでの動画撮影時には、データ処理回路16は、通常画像のデータに解像度変換処理を施し、モニタ19の画素数に合わせたスルー画像のデータを生成する。そして、データ処理回路16は、各フレームのスルー画像のデータを表示制御回路18を介して順次モニタ19に供給する。そのため、動画モードでの動作時には、表示制御回路18の制御によって、モニタ19には各々のフレームに対応するスルー画像が順次表示される。これにより、ユーザーは、モニタ19のスルー画像を目視することで、被写界の状態を確認しつつフレーミングを行うことができる。
ステップS102:制御回路27は、時間軸方向に隣接する2つの通常画像データのフレーム(S101)を対象として、フレーム間での被写体の動きベクトルを求める。例えば、制御回路27は、16×16画素のマクロブロック単位でフレーム間の被写体の動きを抽出し、この結果からフレーム間での被写体の動きベクトルを求める。なお、S102での制御回路27は、動画撮影のときのすべてのフレーム間で上記の動きベクトルをそれぞれ演算する。
ステップS103:制御回路27は、各々の通常画像データのフレーム間の動きベクトル(S102で求めたもの)のうち、動きベクトルの大きさの最大値Zをそれぞれ求める。そして、制御回路27は、動きベクトルの大きさの最大値Zを第1メモリ17に記録する。
ステップS104:制御回路27は、動きベクトルの大きさの最大値Z(S103で求めたもの)がすべてのフレーム間でいずれも「0」値であるか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS114に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS105に移行する。なお、S104でYES側となるときは、例えば、明るさや色に変化はあるが、動きのない被写体を撮影した場合などが該当する。
ステップS105:制御回路27は、通常画像データのフレームから特定画像を1つ選択する。この特定画像は、上述の合成画像を生成するときに基準となる画像である。本実施形態でのS105では、制御回路27は通常画像データのフレームから1フレームずつ特定画像を順次選択するものとする。この選択は、時系列に並ぶ複数のフレームから途中を飛ばすことなく全て選択されるものとする。
ステップS106:制御回路27は、S105で選択された現在の特定画像が最初のフレームであるか否かを判定する。最初のフレームである場合(YES側)にはS112に移行する。一方、最初の特定画像ではない場合(NO側)にはS107に移行する。
ステップS107:制御回路27は、S103で求めた動きベクトルの大きさの最大値Zから、現在の特定画像と次の特定画像との間に対応する値を読み出す。そして、制御回路27は、読み出した動きベクトルの大きさの最大値Zが閾値Th未満(Z<Th)か否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS108に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS109に移行する。
ステップS108:制御回路27は、合成画像の生成時に加算するフレーム数を「3」に設定するとともに、特定画像と被加算画像との加算比率をそれぞれ決定する。
具体的には、制御回路27は、通常画像データのうちで、特定画像に対して時間軸方向で前(過去)と後(未来)との1フレーム(すなわち、特定画像を基準として過去の1フレームと未来の1フレーム)をそれぞれ被加算画像として選択する。そして、制御回路27は、特定画像の加算比率を0.5に設定する。また、制御回路27は、各々の被加算画像の加算比率をそれぞれ0.25に設定する。すなわち、時間軸方向に表記すると、S108での画像の加算比率は「0.25:0.5:0.25」となる(図3(a)参照)。その後、制御回路27はS110に移行する。
ステップS109:制御回路27は、合成画像の生成時に加算するフレーム数を「5」に設定するとともに、特定画像と被加算画像との加算比率をそれぞれ決定する。
具体的には、制御回路27は、通常画像データのうちで、特定画像に対して時間軸方向で前と後との2フレーム(すなわち、特定画像を基準として過去の2フレームと未来の2フレーム)をそれぞれ被加算画像として選択する。そして、制御回路27は、特定画像の加算比率を0.4に設定する。また、制御回路27は、各々の被加算画像のうち、特定画像を基準として前後1フレーム目の加算比率をそれぞれ0.2に設定する。さらに、制御回路27は、各々の被加算画像のうち、特定画像を基準として前後2フレーム目の加算比率をそれぞれ0.1に設定する。すなわち、時間軸方向に表記すると、S109での画像の加算比率は「0.1:0.2:0.4:0.2:0.1」となる(図3(b)参照)。
ステップS110:制御回路27は、S108またはS109で求めた加算フレーム数および加算比率を示す付帯情報を、RAWデータに対応付けて第1メモリ17に一時的に記憶する。
ステップS111:制御回路27は、S108またはS109で求めた加算フレーム数および加算比率に基づいて、特定画像に被加算画像を加算して合成画像を生成する。そして、制御回路27は、生成した合成画像を第1メモリ17に一時的に記憶させる。
ここで、図4(a)に特定画像の一例を示す。また、図4(b)では、図4(a)の特定画像を表示の核とした合成画像を模式的に示す。この図4(b)の例では、加算フレーム数が「5」であって、時間軸方向で表記したときに画像の加算比率が「0.1:0.2:0.4:0.2:0.1」となる場合の例を示している。合成画像は、表示の核となる特定画像に対して時間軸方向で過去の画像と未来の画像とが加算されるため、画像上に像流れが発生する。そのため、複数の合成画像を動画として鑑賞した場合には、動きの流れが滑らかで好ましい画像となる。なお、合成画像を生成するときの加算フレーム数および加算比率は、連写撮影した記録画像間での動きベクトルの大きさの最大値(Z)に応じて制御回路27が変化させる。そのため、本実施形態では、撮影したシーンの被写体の動きに応じて、合成画像の像流れを好ましい量に調整できる。
ステップS112:制御回路27は、一連の通常画像データのフレームのうち、最後から1フレーム前のフレームまで判定が終了したか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS113に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)には、制御回路27はS105に戻って上記動作を繰り返す。
ステップS113:圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、各フレームのRAWデータにロスレス圧縮処理を施して第1画像ファイルを生成する。なお、S113での第1画像ファイルのRAWデータには、特定画像ごとの加算フレーム数および加算比率を示す付帯情報(S110)が各フレームに対応付けされている。これにより、第1画像ファイルのRAWデータを後処理工程でデジタル現像するときには、制御回路27は、付帯情報の加算フレーム数および加算比率を参照することで合成画像を容易に生成することが可能となる。
また、圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、一連の合成画像(S111)のデータにMPEG形式の圧縮を行って第2画像ファイルを生成する。これにより、第2画像ファイルの再生によって、RAWデータの現像処理を行うことなく迅速に動画再生を行うことが可能となる。また、第2画像ファイルの各フレームは合成画像によって構成されるため、動きの流れが滑らかで好ましい動画像をモニタ19に再生できる。
そして、第1画像ファイルおよび第2画像ファイルは最終的に記憶媒体29に記録される。その後、制御回路27は動画モードの処理を終了する。
ステップS114:圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、各フレームのRAWデータにロスレス圧縮処理を施して第1画像ファイルを生成する。なお、S114の場合には合成画像が生成されないため、第1画像ファイルに上記の付帯情報が含まれることはない。また、圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、一連の通常画像(S101)のデータにMPEG形式の圧縮を行って第2画像ファイルを生成する。このS114の場合にも、第2画像ファイルの再生によって、RAWデータの現像処理を行うことなく迅速に動画再生を行うことが可能となる。以上で、図2の流れ図の説明を終了する。
なお、「RAWデータ記録」の項目がオンの状態に設定される一方で、「画像加算処理」の項目がオフの状態に設定されている場合、制御回路27は、S114と同様に加算比率などを求めることなく、RAWデータを記録した第1画像ファイルと、通常画像に基づく第2画像ファイルとをそれぞれ生成する。
(第1実施形態でのレタッチ処理の説明)
次に、図5の流れ図を参照しつつ、上記の動画モードで得たRAWデータ(S113で生成された第1画像ファイル)を電子カメラでレタッチする場合について説明する。
ステップS201:制御回路27は、第1画像ファイルおよび第2画像ファイルを記憶媒体29から読み出す。そして、圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、第1画像ファイル内のRAWデータの復号化処理を実行する。なお、復号化された各々の画像のデータは第1メモリ17に一時的に記憶される。
ステップS202:制御回路27は、第1画像ファイルまたは第2画像ファイルに含まれる画像をモニタ19に表示し、レタッチ処理の対象となる画像の指定をユーザーから受け付ける。ここで、レタッチ処理とは、RAWデータの画像を撮影後の後工程においてユーザーがマニュアルで加工する処理である。一例として、レタッチ処理の内容には、画像全体の明るさの補正(ブライトネス処理)、画像のノイズ除去、画像の彩度調整および色補正、コントラスト補正、トーンカーブ補正、輪郭強調処理、アンシャープマスク処理、シャドウポイント処理(画像データ内でもっとも暗くしたいRGB値の範囲を指定する処理)、ハイライトポイント処理(画像データ内でもっとも明るくしたいRGB値の範囲を指定する処理)などが含まれる。
ステップS203:制御回路27は、レタッチ処理の対象となるRAWデータに対して、ユーザーの指定した内容のレタッチ処理を施す。そして、制御回路27は、レタッチ処理後のデータに、階調変換処理を含む各種の画像処理を施して補正画像のデータを生成する。なお、制御回路27は、レタッチ後の補正画像をJPEG形式で圧縮し、独立した静止画像のデータとして記憶媒体29に記録するようにしてもよい。
ステップS204:制御回路27は、第1画像ファイルのRAWデータから合成画像のデータを生成する。
具体的には、まず、制御回路27は、第1画像ファイルのRAWデータに階調変換処理を含む各種の画像処理を施して、上記の補正画像と同解像度のデジタル現像画像をそれぞれ生成する。次に、制御回路27は、補正画像(S203)およびデジタル現像画像を特定画像として、時間軸方向に前後する被加算画像を加算して合成画像を生成する。このとき、制御回路27は、第1画像ファイルの付帯情報(S110)を用いて、補正画像を特定画像としたときの加算フレーム数および加算比率を決定する。また、S204での制御回路27は、ユーザーの入力に基づいて加算フレーム数および加算比率を変更するようにしてもよい。なお、制御回路27は、生成した合成画像を第1メモリ17に一時的に記憶させる。
ステップS205:圧縮/伸長回路20は、制御回路27の指令に応じて、S204で生成された一連の合成画像データにMPEG形式の圧縮を行って補正動画像ファイルを生成する。この補正動画像ファイルでは、補正画像を用いて合成画像が生成されるため、S203でのレタッチ処理の内容が動画再生において反映されることとなる。
ステップS206:制御回路27は、記憶媒体29に補正動画像ファイル(S205)を記録するとともに、記憶媒体29に記憶されている第2画像ファイル(S113で生成されたもの)を消去する。これにより、第2画像ファイルがレタッチ後の状態を反映した補正動画像ファイルと置き換わるため、記憶媒体29の記録容量を有効に活用することができる。以上で、図5の流れ図の説明を終了する。
<第2実施形態の説明>
次に、図6を参照しつつ、第2実施形態における電子カメラでの動画モードの動作例を説明する。ここで、第2実施形態での電子カメラの構成は、図1に示す第1実施形態の電子カメラと共通するので重複説明は省略する。
図6に示す動作例では、「RAWデータ記録」および「画像加算処理」の項目がいずれもオンに設定された状態を前提として説明を行う。また、第2画像ファイルのヘッダには、動画の再生回数を示す回数データや、画像の消去禁止を示すプロテクトデータが記憶されているものとする。
ステップS301:制御回路27は、操作部材23から動画撮影開始指示を受け付けると、撮像素子13を駆動させて動画撮影を開始する。そして、制御回路27は、上記の第1実施形態の動画モードと同様の動作(S101〜S114)で第1画像ファイルおよび第2画像ファイルを生成する。そして、第1画像ファイルのデータおよび第2画像ファイルのデータは、制御回路27によって記憶媒体29に順次記憶されてゆく。
したがって、動画像で動きベクトルの大きさの最大値Zが「0」値でない場合、第1画像ファイルには、特定画像ごとの加算フレーム数および加算比率を示す付帯情報がRAWデータとともに記録される。一方、第2画像ファイルには、複数の合成画像からなる動画像が記録される。なお、S301での制御回路27は、第2画像ファイルの生成状態を示すフラグをオンの状態に設定する。
ステップS302:制御回路27は、撮影時において記憶媒体29の残容量が閾値以下となったか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS303に移行する。なお、この場合(S302のYES側)には、制御回路27は、記憶媒体29の残容量が少なくなったことを示す警告表示や、撮影可能時間を示す表示をモニタ19などに出力してもよい。なお、上記の記憶媒体29の残容量および撮影可能時間は、後述の第2画像ファイルの記録停止や第2画像ファイルの削除によって増加することもある。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS308に移行する。
ステップS303:制御回路27は、第2画像ファイルの生成状態を示すフラグがオンの状態か(第2画像ファイルが生成中か)否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS304に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS305に移行する。
ステップS304:制御回路27は、第2画像ファイルの記録を停止するとともに、第2画像ファイルの生成状態を示すフラグをオフの状態に変更する。そして、記憶媒体29に記録された第2画像ファイルのデータは、その後に生成される第1画像ファイルのデータで上書きされることとなる。また、S304での制御回路27は、第2画像ファイルの記録停止を示す表示をモニタ19などに出力してもよい。なお、制御回路27はその後にS308に移行する。
ステップS305:制御回路27は、以前の撮影で生成された他の第2画像ファイルが記憶媒体29に存在するか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)にはS306に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS307に移行する。
ステップS306:制御回路27は、上記の他の第2画像ファイルを優先順位の低い順に消去する。例えば、制御回路27は、他の第2画像ファイルのうちでヘッダにプロテクトデータがないものを消去候補の画像ファイルとする。次に制御回路27は、消去候補の画像ファイルのヘッダにある回数データを参照し、再生回数が最も少ない画像ファイルを消去対象として指定する。なお、再生回数が同じ画像ファイルが複数ある場合、制御回路27は、撮影日時が最も古い画像ファイルを消去対象とする。
そして、制御回路27は、消去対象の画像ファイル(他の第2画像ファイル)を上書き可能な状態に変更する。これにより、消去対象の画像ファイルはその後に生成される第1画像ファイルのデータで上書きされることとなる。なお、制御回路27は、上記の工程を繰り返して、記憶媒体29から消去候補の画像ファイルを順次消去していく。なお、制御回路27はその後にS308に移行する。
ステップS307:制御回路27は、記憶媒体29の容量不足で動画撮影を継続できない状態か否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)には、制御回路27は、記憶媒体29の容量がない旨の表示をモニタ19などで行うとともに、動画モードでの撮影動作を終了する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS302に戻って制御回路27は上記動作を繰り返す。
ステップS308:制御回路27は、操作部材23から動画撮影の終了指示を受け付けたか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)には、制御回路27は動画モードでの撮影動作を終了する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)にはS302に戻って上記動作を繰り返す。以上で、図6の流れ図の説明を終了する。
上記の第2実施形態では、記憶媒体29の残容量が少なくなった場合には、動画モードで生成される第2画像ファイルの記録を停止する(S304)。そのため、第1画像ファイルのRAWデータの記録をより長時間行うことが可能となる。なお、この場合においても、第1画像ファイルのRAWデータから撮影終了後に合成画像を生成することが可能なため、大きな問題が生じることはないと考えられる。
また、上記の第2実施形態では、記憶媒体29の残容量が少なくなった場合には、以前の撮影で生成された他の第2画像ファイルを優先順位の低い順に消去する(S306)。そのため、第1画像ファイルのRAWデータの記録をより長時間行うことが可能となる。なお、この場合においても、他の第2画像ファイルに対応する第1画像ファイルから撮影終了後に第2画像ファイルを復元することが可能なため、大きな問題が生じることはないと考えられる。
<実施形態の補足事項>
(1)上記の第1実施形態および第2実施形態では、動画撮影時のRAWデータの記録の例を説明した。しかし、第1実施形態および第2実施形態は、例えば、静止画の連写撮影で得られたRAWデータの場合についても同様に適用することが可能である。
(2)また、上記の第1実施形態で示す合成画像を生成する場合、動画像のフレーム間を補間する補間画像を生成し、この補間画像を被加算画像や特定画像として用いるようにしてもよい。
(3)第2実施形態では、動画モードでの撮影中のときに第1画像ファイルおよび第2画像ファイルを記録する例を説明した。しかし、第2実施形態での電子カメラの動作は、例えば、撮影後にレタッチ処理を行うときに記憶媒体29の残容量が少なくなった場合にも応用することが可能である。
(4)上記実施形態では電子カメラの制御回路27が各種の処理を行う例を説明したが、例えば、電子カメラと接続された外部装置30(パーソナルコンピュータなど)が、上記実施形態の制御回路27の処理を実行してもよい。また、上記実施形態で電子カメラの制御回路27が実行する処理の一部を外部装置30に負担させて、電子カメラと外部装置30とを協働させて上記の第1実施形態または第2実施形態で説明したアルゴリズムを実現してもよい。
(5)上記の第1実施形態のレタッチ処理では、補正動画像ファイルが生成されたときに、記憶媒体29に記憶されている第2画像ファイルを消去する例を説明した。しかし、上記の第1実施形態のレタッチ処理において、制御回路27は、補正動画像ファイルが記憶媒体29に記憶される前に、記憶媒体29の第2画像ファイルを予め削除するようにしてもよい。
なお、本発明は、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態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。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は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、全て本発明の範囲内である。
第1実施形態の電子カメラの構成を示すブロック図 第1実施形態での動画モードにおける電子カメラの動作例を示す流れ図 合成画像を構成する画像と加算比率とを示す図 (a)特定画像の一例を示す図、(b)図4(a)を表示の核とした合成画像を模式的に示す図 第1実施形態でのレタッチ処理の動作例を説明する流れ図 第2実施形態における電子カメラでの動画モードの動作例を示す流れ図
符号の説明
13…撮像素子、19…モニタ、21…記録I/F、22…通信I/F、23…操作部材、24…レリーズ釦、27…制御回路、29…記憶媒体、30…外部装置

Claims (8)

  1. 被写体を撮像して時間軸方向に連続する複数の画像を取得する撮像部と、
    前記画像のRAWデータを記録する第1モードと、前記RAWデータに少なくとも階調変換処理を施したデジタル現像画像を記録する第2モードとを切り替えるモード切替部と、
    前記第1モードのときに、前記RAWデータとともに、前記デジタル現像画像による動画像ファイルを記憶媒体に記録する制御部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  2. 請求項1に記載の撮像装置において、
    各々の前記画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する画像処理部をさらに備え、
    前記制御部は、前記第1モードのときに、前記合成画像を生成するときの被加算画像の加算比率を示す付帯情報を前記RAWデータに対応付けするとともに、時間軸方向に連続した複数の前記合成画像による前記動画像ファイルを前記記憶媒体に記録することを特徴とする撮像装置。
  3. 請求項1に記載の撮像装置の第1モードで生成されたRAWデータおよび動画像ファイルを読み込むデータ読込部と、
    前記RAWデータに対して、階調変換処理およびレタッチ処理を施して補正画像を生成するデジタル現像処理部と、
    前記補正画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成するとともに、前記補正画像に基づく前記合成画像を用いて補正動画像ファイルを生成する画像処理部と、
    前記補正動画像ファイルが生成されたときに、又は前記補正動画像ファイルが前記記憶媒体へ記録される前に、前記撮像装置で生成された動画像ファイルを削除する制御部と、
    を備えることを特徴とする画像処理装置。
  4. 被写体を撮像して得られた時間軸方向に連続する複数の静止画像を読み込むデータ読込部と、
    前記静止画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する画像処理部と、
    前記合成画像を生成するときの前記被加算画像の加算比率を複数の前記静止画像に対応付けて記録した第1画像ファイルと、前記合成画像による動画像を記録した第2画像ファイルとを生成する制御部と、
    前記第1画像ファイルおよび前記第2画像ファイルを記憶媒体に記録する記録部と、を備え、
    前記制御部は、前記記憶媒体の残容量が閾値未満となるときに、前記第2画像ファイルの記録を停止するとともに、前記第1画像ファイルのデータを前記第2画像ファイルのデータに優先して保存することを特徴とする画像処理装置。
  5. 被写体を撮像して得られた時間軸方向に連続する複数の静止画像を読み込むデータ読込部と、
    前記静止画像に対して時間軸方向に異なる少なくとも1以上の被加算画像を加算して合成画像を生成する画像処理部と、
    複数の前記静止画像に前記合成画像を生成するときの前記被加算画像の加算比率を対応付けて記録した第1画像ファイルと、前記合成画像による動画像を記録した第2画像ファイルとを生成する制御部と、
    前記第1画像ファイルおよび前記第2画像ファイルを記憶媒体に記録する記録部と、を備え、
    前記制御部は、前記記憶媒体に複数の前記第1画像ファイルが存在し、かつ前記記憶媒体の残容量が閾値未満となるときに、前記記憶媒体に記憶されている前記第2画像ファイルを優先順位の低い順に削除するとともに、前記第1画像ファイルのデータを保存することを特徴とする画像処理装置。
  6. 請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の画像処理装置の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  7. 被写体を撮像して動画像のデータを生成するとともに、前記動画像の撮影中に撮像指示に応じて静止画像のデータを生成する撮像部と、
    前記静止画像の撮影モードの設定が、ブラケット撮影モード、バルブ撮影モード、パノラマ撮影モードのいずれかであるときには、前記動画像の撮影を禁止する制御部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
  8. 被写体を撮像して動画像のデータおよび静止画像のデータの少なくとも一方を生成する撮像部と、
    前記静止画像の撮影モードの設定がセルフタイマ撮影であるときには、セルフタイマで前記静止画像が撮影されるまでの期間に動画像のデータを生成する制御部と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
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