CN105144689B - 摄像装置及图像显示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在被摄体或周边环境较暗时也能够使电子取景器以适当的明度显示的摄像装置及图像显示方法。摄像装置(10)具有：第1显示部(17)，作为电子取景器发挥作用；照度检测传感器(51)，检测第1显示部(17)的照度；显示亮度检测部(57)；被摄体亮度检测部(38)；目标亮度计算部(56)；及校正亮度计算部(58)。显示亮度检测部(57)根据照度检测传感器(51)的检测值检测第1显示部(17)的实际显示亮度。被摄体亮度检测部(38)根据即时预览图像检测被摄体亮度。目标亮度计算部(56)根据被摄体亮度计算目标亮度。校正亮度计算部(58)根据目标亮度及设定为目标亮度的显示部的实际显示亮度，计算为了使实际显示亮度接近目标亮度而在显示部设定的校正亮度。
Description
技术领域
本发明涉及一种在电子取景器中即时预览显示用图像的摄像装置及图像显示方法。
背景技术
数码相机、数码摄像机等用图像传感器对通过成像透镜成像的被摄体像进行拍摄来获得被摄体图像的摄像装置得到了普及。并且，在智能手机或移动电话、PDA、平板终端等电子设备上也标准地搭载有具有成像透镜及图像传感器的相机模块，这些也作为摄像装置发挥作用。在这样的各种摄像装置中，为了进行摄影范围(构图)的确定和对焦，通常设置有取景器。
作为取景器，已知有具有取景器光学系统的光学取景器、显示电子图像的电子取景器(EVF：Electronic View Finder)。电子取景器具备由液晶显示装置等构成的显示部，依次显示根据来自以规定帧速率摄像的图像传感器的摄像信号生成的即时预览图像。
摄像装置通过从内置的电池供给的电力来驱动，因此希望尽可能降低进行即时预览显示的电子取景器的消耗电力。因此，已知有如下摄像装置，即通过照度检测传感器检测周边环境的明度，并根据所检测出的周边环境的明度调节电子取景器的显示亮度，由此省电驱动电子取景器(专利文献1)。具体而言，专利文献1的摄像装置在周边环境较明时降低电子取景器的亮度，在周边环境较暗时提高电子取景器的亮度。
另外，虽然不是与搭载有电子取景器的摄像装置有关的装置，但还已知有如下显示装置，即通过照度检测传感器检测环境的明度(昼夜的区别)，并根据所检测出的周边环境的明度调节显示的亮度及灰度，由此实现省电(专利文献2)。专利文献2中记载的技术中，在周边环境较明时提高显示亮度，在周边环境较暗时降低显示亮度，在这一点上与专利文献1相同，但还通过与显示亮度联动而控制显示的灰度，由此防止抑制显示亮度而引起的可见度降低。具体而言，尤其在周边环境较暗的夜间用的省电模式中，与昼间用的省电模式的情况相比，更提高显示的灰度，由此在抑制亮度的同时确保可见度。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2009-171167号公报
专利文献2：日本专利公开2009-054534号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
摄像装置只要是通过电池来驱动，则抑制电子取景器等各部的消耗电力是很重要的，近年来的显示装置通过使光源LED化等，比以往的显示装置更抑制了消耗电力。并且，电池的容量也有所增加。因此，抑制电子取景器的消耗电力的重要性相对降低，因此在近年来的摄像装置中几乎能够以任意明度进行即时预览显示。
于是，近年来，对电子取景器要求提高用于舒适地进行摄影的性能，如提高可见度等。例如，若电子取景器的显示亮度过高于被摄体或周边环境，则有时会妨碍舒适的摄影，如会目眩、带来疲劳感等。因此，即使不出于抑制消耗电力的目的，也优选如专利文献1、2那样检测周边环境的明度来控制电子取景器的显示亮度。
但是，对夜景进行摄影时等，在被摄体或周边环境较暗而降低电子取景器的显示亮度时，即使欲配合已检测出显示亮度的被摄体或周边环境的明度，但实际上有时会偏离所希望的显示亮度。其原因之一在于，在电子取景器的驱动电压的下限附近，输入输出特性、温度依赖特性由于制造误差等而偏差的个体差较大。
电子取景器的显示过于明亮而引起的目眩、疲劳感在被摄体或周边环境较暗时较明显，因此要求在这种情况下可靠地调节为与被摄体或周边环境相应的显示亮度。
本发明的目的在于，提供一种在被摄体或周边环境较暗时能够以适当的明度显示电子取景器的摄像装置及图像显示方法。
用于解决技术课题的手段
本发明的摄像装置具备图像传感器、显示部、照度检测传感器、显示亮度检测部、被摄体亮度检测部、目标亮度计算部及校正亮度计算部。图像传感器对被摄体进行拍摄并输出摄像信号。显示部以所设定的亮度显示根据摄像信号生成的即时预览图像。照度检测传感器检测显示部附近的照度。显示亮度检测部根据照度检测传感器的检测值检测显示部的实际显示亮度。被摄体亮度检测部根据即时预览图像检测被摄体的亮度。目标亮度计算部根据被摄体的亮度计算作为显示部的显示亮度而设定的目标亮度。校正亮度计算部根据目标亮度及设定为目标亮度的显示部的实际显示亮度，计算为了使实际显示亮度接近目标亮度而在显示部设定的校正亮度。通过将显示部的显示亮度设定为校正亮度，实际显示亮度接近目标亮度。
优选还具备时间积分部，其对所述照度检测传感器的检测值进行时间积分。此时，显示亮度检测部根据被时间积分的检测值检测实际显示亮度。
优选还具备显示灰度控制部，其对目标亮度与规定阈值进行比较，当目标亮度小于规定阈值时，降低显示部的显示灰度。
优选还具有校正部，其根据被摄体的亮度校正照度检测传感器的输出值。校正部将照度检测传感器的输出值除以被摄体的平均亮度与被摄体的最大亮度之比的值作为校正值来输出。
优选显示部在规定定时代替即时预览图像显示照度检测用图像。此时，校正亮度计算部根据目标亮度及设定为目标亮度且显示照度检测用图像的显示部的实际显示亮度来计算校正亮度。照度检测用图像例如为亮度与所述被摄体的亮度一致的图像。
优选显示部具备：显示装置，显示即时预览图像；观察窗，用于观察显示装置；及半反射镜，使显示装置的光透过观察窗，并遮蔽从观察窗入射的外光。
半反射镜能够反射显示部的光的一部分而使其入射到照度检测传感器。并且，照度检测传感器可配置于半反射镜与显示装置之间，不经由半反射镜而接收显示装置的光。
当为显示部通过背光点亮的显示装置时，可将照度检测传感器安装于背光，并将背光的照度作为显示部的照度来检测。
本发明的图像显示方法具备拍摄步骤、被摄体亮度检测步骤、目标亮度计算步骤、显示亮度检测步骤、校正亮度计算步骤及显示亮度校正步骤。拍摄步骤中，图像传感器对被摄体进行拍摄并输出摄像信号。被摄体亮度检测步骤中，利用根据摄像信号生成的即时预览图像检测被摄体的亮度。目标亮度计算步骤中，根据被摄体的亮度计算作为显示即时预览图像的显示部的显示亮度而设定的目标亮度。显示亮度检测步骤中，通过照度检测传感器检测设定为目标亮度的显示部附近的照度，并根据所检测出的照度来检测显示部的实际显示亮度。校正亮度计算步骤中，根据目标亮度及实际显示亮度，计算为了使实际显示亮度接近目标亮度而在显示部设定的校正亮度。显示亮度校正步骤中，通过将显示部的显示亮度设定为校正亮度，使实际显示亮度接近目标亮度。
发明效果
本发明的摄像装置及图像显示方法不仅调节被摄体的明度，还检测作为电子取景器发挥作用的显示部的实际照度来调节显示部的明度，因此即使在被摄体或周边环境较暗时，也能够使电子取景器以适当的明度显示。
附图说明
图1是摄像装置的主视图。
图2是摄像装置的后视图。
图3是摄像装置的框图。
图4是表示摄像装置的作用的流程图。
图5是附加了灰度控制部的摄像装置的框图。
图6是表示图5所示的摄像装置的作用的流程图。
图7是附加了校正部的摄像装置的框图。
图8是表示显示定时与显示亮度的检测定时的时序图。
图9是表示第1显示部的其他结构的框图。
图10是表示第1显示部的另一其他结构的框图。
具体实施方式
[第1实施方式]
图1中，摄像装置10为具备内置有图像传感器13等的大致长方体状的主体11及安装于主体11的前表面的成像透镜12的数码相机。摄像装置10中，通过成像透镜12在图像传感器13成像被摄体像，通过图像传感器13对被摄体像进行拍摄，根据从图像传感器13输出的摄像信号生成被摄体的摄影图像。在主体11的上表面例如设置有用于输入摄影命令的摄影命令输入开关14及用于切换预先准备有多个的摄影模式的模式切换转盘16等。
图2中，在主体11的背面设置有第1显示部17、第2显示部18、变焦键21及多功能键22等。
第1显示部17为大致实时地显示根据由图像传感器13以规定帧速率(例如60fps)依次输出的摄像信号而生成的即时预览图像的小型显示装置，是用于摄影范围的确认和对焦而使用的电子取景器。
第2显示部18为具有大于第1显示部17的显示画面的液晶显示面板，显示用于进行摄像装置10的各种设定的菜单画面和以往的摄影图像。摄像装置10通过设定，还能够代替第1显示部17(或者与第1显示部17一同)，使第2显示部18作为电子取景器发挥作用。本实施方式中，将第1显示部18用作电子取景器。
变焦键21是为了变更成像透镜12的焦距的变焦控制而使用的操作键。多功能键22是在显示于第2显示部18的各种菜单和摄影图像的选择或确定等中使用的操作键。变焦键21和多功能键22与摄影命令输入开关14和模式切换转盘16一同构成操作部23。
图3中，摄像装置10具备成像透镜12、图像传感器13、第1显示部17、第2显示部18、操作部23、传感器驱动器31、信号处理电路32、RAM33、图像处理部34、显示用图像生成部37、被摄体亮度检测部38及显示控制部39等。这些摄像装置10的各部经由总线42相互连接。并且，摄像装置10的各部的一部分作为未图示的CPU的功能而实现，所使用的控制程序、设定数据等预先存储于ROM41。
成像透镜12具有多个透镜12a。这些多个透镜12a中，包含：透镜(透镜组)，为了调节焦距而沿着光轴L1移动；聚焦透镜(透镜组)，为了调节焦点而沿着光轴L1移动；及各种驱动机构，用于驱动这些透镜。
并且，多个透镜12a中还包含沿相对于光轴L1垂直的方向可移动地设置且向消除抖动的方向移动的校正透镜和用于调节曝光量的光圈等。另外，图3中，作为成像透镜12示出了3个透镜，但透镜的个数为任意，可包含各种光学滤波器等透镜以外的光学要件和实际上没有功率的透镜等。
透镜控制部28根据通过操作变焦键21而从操作部23输入的变焦信号，调节成像透镜12的焦距。并且，设定为自动进行焦点调节的摄影模式时，透镜控制部28根据从信号处理部31输入的焦点评价值调节聚焦透镜的位置，由此自动进行焦点调节(对焦)。另外，透镜控制部28还调节光圈的开口量等。
图像传感器13在成像透镜12的背后将摄像面13a朝向成像透镜12侧而配置。摄像面13a为二维排列有多个像素的区域。被摄体像成像于摄像面13a。图像传感器13通过按每一像素光电转换所成像的被摄体像来进行拍摄，并按每一像素行输出摄像信号。
用摄像装置10对被摄体进行摄影时，以通过设定预先确定的帧速率依次输出的摄像信号使用于即时预览图像的生成。并且，在通过操作部23(摄影命令输入开关14的按压操作)输入摄影命令时输出的摄像信号使用于保存用摄影图像的生成。另外，本实施方式中，图像传感器13设为CMOS型，但也可以是CCD型。
传感器驱动器31控制图像传感器13的动作。例如根据设定控制用于输出即时预览图像用摄像信号的帧速率、摄像信号的读出方式、对保存用摄影图像进行摄影时的快门速度(曝光时间)等。
信号处理部32为通过对图像传感器13所输出的摄像信号实施去马赛克处理等各种信号处理来生成图像数据(摄影图像和即时预览图像)的图像引擎。信号处理部32所生成的图像数据暂时存储于RAM33。
信号处理部32根据设定，根据被输入的摄像信号检测最佳的白平衡，且自动调节图像数据的白平衡。并且，信号处理部32利用被输入的摄像信号计算焦点评价值。所检测出的白平衡和焦点评价值输入至透镜控制部28，用于自動焦点调节和曝光量(光圈的开口量)的调节。
信号处理部32所生成的图像数据为保存用摄影图像时，存储于RAM33的摄影图像被图像处理部34被读出，在实施γ校正处理和灰度转换处理等各种图像处理之后存储于图像存储部36。另一方面，信号处理部32所生成的图像数据为即时预览图像时，存储于RAM33的即时预览图像被读出于显示用图像生成部37。
显示用图像生成部37利用从RAM33读出的即时预览图像来生成用于显示于第1显示部17的显示用图像。显示用图像是例如在即时预览图像上重叠表示摄影模式等的设定参数的文字或记号、指标等的图像。显示用图像生成部37所生成的显示用图像暂时存储于VRAM33a，依次读出于第1显示部17而被显示。
VRAM33a为用于暂时存储显示用图像而预先确保于RAM33内的存储器区域。当然，也可与RAM33分开设置VRAM33a。并且，当为将第2显示部18用作电子取景器的设定时，显示用图像生成部37生成用于显示于第2显示部18的显示用图像并存储于VRAM33a，第2显示部18从VRAM33a读出并显示显示用图像。
第1显示部17具备显示显示用图像的液晶显示装置46、取景器透镜47、半反射镜48、观察窗49及照度检测传感器51等。液晶显示装置46沿着光轴L2经由透明的观察窗49来观察。
液晶显示装置46具有显示显示用图像的液晶面板46a及从背后对液晶面板46a进行照明的背光。该背光为边缘照明方式，具有由设置于液晶面板46a的端部附近的白色LED等构成的光源46b及对光源46b所发出的光进行导光而从背面大致均匀地对液晶面板46a进行照明的导光板46c。
取景器透镜47为了调节屈光度而沿着光轴L2移动自如地设置。图3中作为取景器透镜47示出了1个透镜，但取景器透镜47也可由多个透镜构成。另外，取景器透镜47还包含配置于半反射镜48与观察窗49之间的目镜(未图示)等。
半反射镜48反射液晶显示装置46所发出的显示光(透过液晶面板46a的光)的一部分而使其入射到照度检测传感器51。并且，半反射镜48反射从观察窗49入射的外光，因此不会使其入射到照度检测传感器51。
照度检测传感器51根据经由半反射镜48入射到受光部51a的光的光量来检测液晶显示装置46的照度(至少液晶显示装置46附近的照度)。另外，照度检测传感器51在被摄体较暗时被驱动，而被摄体较明亮时不被驱动。基于照度检测传感器51的照度检测在液晶显示装置46中显示有显示用图像(即时预览图像)的状态下进行。照度检测传感器51的检测值为检测时点的液晶显示装置46的瞬间照度，被输入至时间积分部52。
时间积分部52计算对照度检测传感器51的检测值进行时间积分的值(以下，称为积分照度)。通过时间积分部52计算出的积分照度输入至显示控制部39，用于确定第1显示部17的显示亮度等而使用。
被摄体亮度检测部38利用存储于RAM33的即时预览图像检测被摄体的亮度。被摄体亮度检测部38例如计算即时预览图像的规定范围内的各像素的亮度，并计算它们的平均值，由此检测被摄体的亮度。被摄体亮度检测部38所参考的规定范围为与照度检测传感器51在显示用图像上用于照度检测的范围对应的范围。照度检测传感器51参考显示用图像中包含的即时预览图像的整个范围来检测照度时，被摄体亮度检测部38将即时预览图像的所有像素的亮度的平均值作为被摄体亮度来检测。
并且，被摄体亮度检测部38每生成即时预览图像时均检测被摄体亮度。被摄体亮度检测部38所检测出的被摄体亮度输入至显示控制部39，用于确定第1显示部17的显示亮度等而使用。
显示控制部39控制在第1显示部17显示显示用图像的定时和显示亮度、显示灰度等。例如，显示控制部39通过与图像传感器13输出的即时预览图像用摄像信号同步地控制第1显示部17的显示定时，由此大致实时地进行即时预览显示。
并且，显示控制部39为了适当调节第1显示部17(液晶显示装置46)的显示亮度和显示灰度，具备目标亮度计算部56、显示亮度检测部57及校正亮度计算部58。
目标亮度计算部56根据从被摄体亮度检测部38获取的被摄体亮度来计算目标亮度。目标亮度为与被摄体的明度相应的第1显示部17的最佳显示亮度。具体而言，目标亮度计算部56对所获取的被摄体亮度与第1阈值Th1(例如相当于5EV(Exposure Value)的亮度)进行比较，当被摄体亮度为第1阈值Th1以上时，将比被摄体亮度低1级量(1EV相当量)的亮度作为目标亮度。另一方面，当所获取的被摄体亮度小于第1阈值Th1时，将比与被摄体亮度相同程度更明亮1级量的亮度作为目标亮度。本实施方式中，当被摄体亮度小于第1阈值Th1时，将被摄体亮度作为目标亮度。另外，EV值为表示根据图像传感器13的灵敏度、圈的开口量及快门速度来确定的曝光量的值，与摄影图像(即时预览图像)的明度对应。
显示控制部39对目标亮度计算部56所计算出的目标亮度与第2阈值Th2进行比较，并改变液晶显示装置46的控制方式。第2阈值Th2为用于识别有无出现液晶显示装置46的个体差的值。当目标亮度为第2阈值Th2以上时，若显示控制部39以液晶显示装置46的显示亮度成为目标亮度的方式控制，则不受液晶显示装置46的个体差的影响，显示亮度与目标亮度一致。另一方面，当目标亮度小于第2阈值Th2时，根据液晶显示装置46的温度等，出现液晶显示装置46的个体差，即使以液晶显示装置46的显示亮度成为目标亮度的方式控制，有时实际显示亮度也不会成为目标亮度。
因此，当目标亮度为第2阈值Th2以上时，显示控制部39进行通常控制，以使液晶显示装置46的显示亮度成为目标亮度。另一方面，当目标亮度小于第2阈值Th2时，以液晶显示装置46的显示亮度成为目标亮度的方式控制之后，利用显示亮度检测部57及校正亮度计算部58进行反馈控制，以使显示亮度与目标亮度一致。
显示亮度检测部57从时间积分部52获取积分照度，根据所获取的积分照度，检测第1显示部17(液晶显示装置46)的实际显示亮度。从液晶显示装置46至照度检测传感器51的距离等，用于从积分照度计算显示亮度的参数和计算公式(或者为用于转换的LUT)预先存储于ROM41。
校正亮度计算部58根据目标亮度及实际显示亮度来计算校正亮度。校正亮度为用于使实际显示亮度与目标亮度一致(或者渐近)的液晶显示部46的控制参数。
具体而言，计算目标亮度XA与以成为目标亮度XA的方式控制液晶显示装置46时的实际显示亮度XB的差ΔX(＝XA-XB)。并且，将该差ΔX加上目标亮度XA的值XA+ΔX(＝2XA-XB)作为校正亮度。例如，目标亮度XA为100cd/m2，以显示亮度成为目标亮度XA的方式控制时的实际显示亮度XB为120cd/m2时，差ΔX为-20cd/m2，因此校正亮度XA+ΔX为80cd/m2。显示控制部39通过以成为80cd/m2(校正亮度)的方式控制液晶显示装置46，使实际显示亮度与目标亮度即100cd/m2一致。
对如上述那样构成的摄像装置10的作用进行说明。如图4所示，若投入电源，图像传感器13等摄像装置10的各部发挥作用，则第1显示部17中大致实时地即时预览显示摄影范围(S10)。具体而言，若投入电源，则图像传感器13开始输出即时预览图像用摄像信号。信号处理部32根据该摄像信号生成即时预览图像，显示用图像生成部37在所生成的即时预览图像上重叠文字、记号等来生成显示用图像。显示控制部39将所生成的显示用图像显示于液晶显示部46。
另一方面，被摄体亮度检测部38从RAM33读出由信号处理部32生成的即时预览图像而检测被摄体亮度(S11)，目标亮度计算部56对被摄体亮度检测部38所检测出的被摄体亮度与第1阈值Th1进行比较而计算目标亮度(S12)。显示控制部39以显示亮度成为目标亮度的方式控制液晶显示装置46(S13)。具体而言，显示控制部39以显示亮度成为目标亮度的方式调节光源46b的驱动电流等。
并且，显示控制部39对所计算出的目标亮度与第2阈值Th2进行比较(S14)。当目标亮度为第2阈值Th2以上时(S14中判定为否)，几乎不会出现液晶显示装置46的温度特性等个体差，若以显示亮度成为目标亮度的方式控制，则实际显示亮度大致成为目标亮度，因此不进行显示亮度的校正。另一方面，目标亮度小于第2阈值Th2时(S14中判定为是)，由于液晶显示装置46的温度特性等个体差，即使以显示亮度成为目标亮度的方式控制，有时实际显示亮度也不会成为目标亮度，因此校正显示亮度。
具体而言，当目标亮度小于第2阈值Th2时，显示亮度检测部57根据从时间积分部52获取的积分照度，检测第1显示部17的实际显示亮度(S15)。接着，校正亮度计算部58根据目标亮度及实际显示亮度，计算校正亮度(S16)。显示控制部39通过以显示亮度成为所计算出的校正亮度的方式控制液晶显示装置46(S17)，使实际显示亮度接近目标亮度。另外，显示控制部39通过适当反复进行用于校正实际显示亮度的步骤S15～S17(S18)，使实际显示亮度接近目标亮度。
关于实际显示亮度是否已成为目标亮度的判定，例如对目标亮度与在步骤S15中检测出的实际显示亮度之差、和第3阈值Th3进行比较来进行，当该差小于第3阈值Th3时，判定为实际显示亮度与目标亮度一致。
并且，用户进行打开设定菜单的操作、用于阅览以往的摄影图像的操作等直至即时预览显示结束(S19中判定为是)，上述控制按每一帧反复进行。
如上所述，摄像装置10与被摄体(周边环境)的明度相应地调节作为电子取景器的第1显示部17的显示亮度，因此能够适当地调节第1显示部17的明度而舒适地进行摄影。尤其，在被摄体较暗，若不使第1显示部17变得较暗则会出现液晶显示装置46的温度特性等个体差时，摄像装置10不仅检测被摄体亮度，还利用照度检测传感器51来检测第1显示部17的实际显示亮度，以使被摄体亮度与实际显示亮度一致的方式进行校正，因此能够始终以适当的明度进行即时预览显示。
并且，摄像装置10并不是直接利用照度检测传感器51的检测值，而是利用通过时间积分部52进行时间积分的积分照度。这考虑到暗适应的时间。即，被摄体或周边环境变暗时，若在用户的眼睛暗适应之前，立刻使第1显示部17的显示亮度与被摄体一致，则会感到第1显示部17分外暗，有时反而会不易看到即时预览显示。摄像装置10利用积分照度，因此在暗适应的过程中也能够进行用户易看见的即时预览显示。
另外，欲快速且准确地校正显示亮度时，可不经由时间积分部52，而是直接使用照度检测传感器51的检测值来校正第1显示部17的显示亮度。当然，也可根据设定，使用户能够选择是否使用时间积分部52。并且，例如也可以设为仅在被摄体亮度的变化大于规定阈值(第4阈值Th4)时自动使用时间积分部52，除此以外的情况下直接使用照度检测传感器51的检测值。这种被摄体亮度的监控由显示控制部39进行即可。此时，显示控制部39作为被摄体亮度监控部发挥作用。
另外，若在根据图4的流程由显示控制部39校正液晶显示装置46的显示亮度之后(S15～S17)，进行下一帧的即时预览显示，则再次设定基于被摄体亮度的目标亮度(S13)。并且，通常在连续的帧的即时预览图像中，被摄体的变化较少，因此目标亮度与前一帧的目标亮度大致相等。因此，尽管已校正了液晶显示装置46的显示亮度，在下一帧中再次以显示亮度成为目标亮度的方式控制(S13)，因此实际显示亮度暂时变得比目标亮度更明亮(或者暗)，被再次校正。若反复这种动作，则第1显示部17的即时预览显示在每一帧中闪烁，因此实际显示亮度与目标亮度之差较大时，有些用户会在意该显示亮度的变化，有时会妨碍摄影。
因此，在已校正液晶显示装置46的显示亮度之后的帧中，对被摄体亮度与前一帧的被摄体亮度进行比较，当被摄体亮度之差小于规定阈值时，优选在步骤S12或步骤S13中将目标亮度设定为在前一帧中计算出的校正亮度(最后的校正亮度值)后，进行之后的控制。并且，当与前一帧的被摄体亮度的差为规定阈值(第5阈值Th5)以上时，与前述相同地，与被摄体亮度相应地设定目标亮度来进行之后的控制。如此一来，能够抑制暂先校正显示亮度之后的即时预览显示的闪烁。各帧的被摄体亮度的比较由显示控制部39进行即可。此时，显示控制部39作为被摄体亮度比较部发挥作用。
[第2实施方式]
第1实施方式的摄像装置10中，通过控制显示亮度调节了作为电子取景器的第1显示部17的明度，但优选不是仅调节显示亮度，而是组合显示灰度来调节第1显示部17的明度。
图5中，摄像装置60为在第1实施方式的摄像装置10(参考图3)上附加了灰度控制部61的装置。灰度控制部61控制液晶显示装置56的显示灰度。具体而言，灰度控制部61对目标亮度与规定阈值(第6阈值Th6)进行比较，当目标亮度小于规定阈值时，降低液晶显示装置46的显示灰度。当目标亮度为规定阈值以上时，将液晶显示装置46控制成以通过设定预先确定的灰度显示。例如，液晶显示装置46为能够进行每色8比特(256灰度)的全彩显示的液晶显示装置时，若目标亮度小于第6阈值Th6，则将显示灰度降低为7比特(128灰度)，由此降低第1显示部17的明度。
如图6所示，灰度控制部61对目标亮度与第6阈值Th6的比较(S31)在对目标亮度与第2阈值Th2进行比较(S14)之后，在目标亮度小于第2阈值Th2时(S14中判定为是)进行。当目标亮度为第6阈值Th6以上时，灰度控制部61将液晶显示装置46控制成以规定灰度进行显示，之后与第1实施方式相同地校正显示亮度(S15～S18)。另一方面，当目标亮度小于第6阈值Th6时，灰度控制部61控制成液晶显示装置46的显示灰度下降(S32)，之后校正显示亮度(S15～S18)。
即，被摄体较暗，目标亮度低至无法忽视液晶显示装置46的温度特性等个体差的程度时，基本上通过调节背光的光源46b的光量来校正显示亮度，但在该目标亮度较低的范围中，目标亮度特别低时，不仅单单调节显示亮度，首先降低显示灰度来降低第1显示部17的明度，在通过显示灰度的降低而变暗的状态下调节显示亮度(背光的光源46b的发光量)，由此校正第1显示部17的明度。如此一来，即使在仅通过调节显示亮度无法调节第1显示部17的明度时，也能够适当地设定第1显示部17的明度。例如，背光的光源46b在驱动电流过小时，控制精确度变差，但若预先降低显示灰度来降低第1显示部17的明度，则能够在光源46b的控制精确度良好的范围内进行显示亮度的控制。
但是，若降低显示灰度，则有时显示用图像(即时预览图像)的画质下降而不易看到。因此，如上所述，仅调节显示亮度就能够校正第1显示部17的明度时(S31中判定为否)，仅调节显示亮度来校正第1显示部17的明度，而显示灰度的控制优选在仅通过调节显示亮度无法校正第1显示部17的明度时(S31中判定为是)进行。
另外，摄像装置60中，在显示控制部39设置灰度控制部61来控制第1显示部17的显示灰度，但也可代替控制第1显示部17的显示灰度，控制用于显示于第1显示部17的显示用图像的明度，使显示用图像的明度比通常生成的显示用图像更低。如此，降低显示用图像的明度的处理例如能够在显示用图像生成部37中生成显示用图像的时点进行。
并且，若降低显示用图像的明度，则与降低显示灰度时同样地，有时会不易看到显示内容，因此降低显示用图像的明度时，优选提高彩度。这是因为，即使明度较低，只要彩度较高，就算整体较暗也易识别细微部分。并且，弥补因显示用图像的明度降低引起的可见度降低时，可代替彩度提高对比度或清晰度。当然，也可组合彩度、对比度及清晰度来调节。
[第3实施方式]
第1、第2实施方式的摄像装置10、60在检测被摄体亮度时，在显示有包含即时预览图像在内的显示用图像的状态下检测了液晶显示装置46的照度。如此，若在显示有包含即时预览图像在内的显示用图像的状态下检测液晶显示装置46的照度，则检测结果会受到所显示的即时预览图像的内容(被摄体)的影响。例如，对夜景进行摄影时，若包含有灯光的建筑物，则照度检测传感器51的检测值反映出有灯光的建筑物的明度，从而检测出比整体(平均)照度更明亮的照度，有时校正后的第1显示部17的明度与被摄体的整体明度不一致。因此，优选将照度检测传感器51的检测值校正为与被摄体的整体明度一致。
图7中，摄像装置70为在第1实施方式的摄像装置10附加了校正部71的装置。校正部71对照度检测传感器51的检测值进行校正，以使其成为与被摄体的整体明度对应的值。校正部71从照度检测传感器51获取检测值，从被摄体亮度检测部38获取被摄体亮度及被摄体的最大亮度。校正部71将通过照度检测传感器51的检测值除以被摄体亮度与最大亮度之比来求出的校正检测值输入至时间积分部52。具体而言，若将照度检测传感器51的检测值设为IRAW，将被摄体亮度设为BOBJ，将即时预览图像的最大亮度设为BMAX，则校正检测值ICOR为，ICOR＝IRAW/(BOBJ/BMAX)＝IRAW×BMAX/BOBJ。
若被摄体中包含高亮度物体，则实际检测值IRAW成为与被摄体中包含的最大亮度BMAX对应的照度，有时会成为背离与被摄体的平均亮度(被摄体亮度BOBJ)对应的照度的值。但是，校正检测值ICOR以成校正检测值ICOR与实际检测值IRAW之比ICOR/IRAW、和被摄体亮度(平均值)与被摄体的最大亮度之比BOBJ/BMAX一致的方式计算出，因此校正检测值ICOR成为接近与被摄体亮度BOBJ对应的照度的值。因此，若利用校正检测值ICOR，则能够不受局部包含高亮度物体等的被摄体的局部特征而准确地检测出反映整个被摄体的第1显示部17的显示亮度。
另外，图7中在第1实施方式的摄像装置10上附加有校正部71，但也可在第2实施方式的摄像装置60设置校正部71。
另外，为了不受被摄体的局部特征的影响而检测出反映整个被摄体的第1显示部17的显示亮度，第3实施方式的摄像装置70中，通过校正部71校正照度检测传感器51的检测值，但也可通过其他方法使第1显示部17的显示亮度的检测结果不依赖于被摄体的局部特征。
如图8所示，显示控制部39通过以一定的时间间隔向液晶显示装置46输入显示同步信号，依次更新包含即时预览图像在内的显示用图像而显示于液晶显示装置46。例如，显示控制部39将液晶显示装置46的显示帧速率控制为120fps时，一张图像的显示时间约为8ms，极短。因此，例如即使将1帧量的图像置换为其他图像，通常的用户也无法认识到该置换。
因此，显示控制部39控制成以数帧1次(例如120帧一张)的方式将显示于第1显示部17的图像置换为照度检测用图像来显示，使显示亮度检测部57配合照度检测用图像的显示定时来检测第1显示部17的显示亮度。照度检测用图像为将所有像素的亮度设为由被摄体亮度检测部38检测出的被摄体亮度一样的灰度图像。该照度检测用图像根据显示控制部39的命令而在显示用图像生成部37中生成。
如此，如果在用户无法认识到的短时间内，代替包含即时预览图像在内的显示用图像而显示照度检测用图像，并检测显示有该照度检测用图像的第1显示部17的显示亮度，则能够不受被摄体的局部特征的影响而检测第1显示部17的显示亮度。
另外，第1～第3实施方式的摄像装置10、60、70中，经由半反射镜48检测液晶显示装置46的照度，但如图9所示，也可在光源46b直接安装照度检测传感器51的受光部51a。此时，照度检测传感器51将光源46b的照度作为液晶显示装置46的照度来检测，因此该检测值成为与通过透过液晶面板46a的显示光来检测照度时不同的值。因此，例如，测定光源46b的照度与透过液晶面板46a的显示光的照度的对应关系，预先保持转换式、LUT等。显示亮度检测部57中，检测显示亮度时，将照度检测传感器51的检测值或者由时间积分部52输出的积分照度换算为基于显示光的照度来使用。
第1～第3实施方式的摄像装置10、60、70中，半反射镜48防止外光入射到照度检测传感器51，但如图9，在将照度检测传感器51直接安装于液晶显示面板46的光源46b时，由于没有半反射镜48，因此优选在照度检测传感器51及光源46b设置用于防止外光入射的遮光部件81。
如图10所示，可配置照度检测传感器51，以便不经由半反射镜48等，以受光部51a直接面对液晶显示装置46。此时，优选将观察窗82设为半反射镜来使外光入射到第1显示部17。如图10那样的配置适于如下情况，即作为第1显示部17的显示部，使用有机EL面板等自我发光型显示面板来代替液晶显示装置46。
另外，目标亮度计算部56与第1阈值Th1比较而计算目标亮度，但也可始终将被摄体亮度设定为目标亮度。但是，在所检测出的被摄体亮度为第1阈值Th1以上，且被摄体充分明亮时，与使第1显示部17的显示亮度严密地与被摄体亮度一致的情况相比，以稍微暗的显示亮度显示时会变成易观察的显示。例如，如被摄体本身较明亮，直视时会感觉晃眼时，第1显示部17的显示中也抑制炫目。并且，还能够减低眼睛疲劳。因此，优选如上所述，与第1阈值Th1比较来设定目标亮度。
被摄体亮度检测部38利用即时预览图像来检测被摄体亮度，但也可在信号处理部32中利用摄像信号来检测被摄体亮度。此时，信号处理部32作为被摄体亮度检测部发挥作用。
并且，被摄体亮度检测部38从依次生成的多个即时预览图像分别检测被摄体亮度，但不一定必须从所有即时预览图像检测被摄体亮度。例如，可在以规定帧速率依次生成的多个即时预览图像中，每隔一张进行被摄体亮度的检测。
作为第1显示部17及第2显示部18使用了液晶显示装置，但作为第1显示部17及第2显示部18，例如可使用有机EL显示器等其他显示装置。
成像透镜12为变焦透镜，但成像透镜12的结构为任意。即，成像透镜12也可以是单焦点透镜。并且，成像透镜12可以是更换式透镜，也可以是装配式。
摄像装置10、60、70例如为数码相机，但本发明也适于数码相机以外的摄像装置，例如智能手机或平板终端等。当为智能手机等时，并未设置有如第1显示部17那样的专用电子取景器，通常使如第2显示部18那样的显示器作为电子取景器发挥作用。因此，当为智能手机等时，无法利用半反射镜48检测电子取景器的前表面(用户所观察的面)的照度，因此优选如图9那样配置照度检测传感器51，由此检测电子取景器的照度。
并且，智能手机等中，通过设置于显示器的触控面板构成操作部，但图像传感器13及作为电子取景器发挥作用的显示器的明度的控制方法与上述实施方式相同。即，操作部23的实现方法为任意，操作部23的各部不一定必须是物理开关或键。
符号说明
10、60、70-摄像装置，11-主体，12-成像透镜，13-图像传感器，17-第1显示部，18-第2显示部，51-照度检测传感器。
Claims (12)
1.一种摄像装置，其具备：
图像传感器，对被摄体进行拍摄并输出摄像信号；
显示部，以所设定的亮度显示根据所述摄像信号生成的即时预览图像；
照度检测传感器，检测所述显示部附近的照度；
被摄体亮度检测部，根据所述即时预览图像检测所述被摄体的亮度；
目标亮度计算部，根据所述被摄体的亮度，计算作为所述显示部的显示亮度而设定的目标亮度；
显示亮度检测部，在所述目标亮度小于第1值的情况下，根据所述照度检测传感器的检测值，检测所述显示部的实际的显示亮度，该第1值为用于识别有无出现所述显示部的个体差的阈值；及
校正亮度计算部，在所述目标亮度小于所述第1值的情况下，根据所述目标亮度与设定为所述目标亮度的所述显示部的所述实际显示亮度的差异，计算为了使所述实际显示亮度接近所述目标亮度而在所述显示部设定的校正亮度，
所述摄像装置进行如下控制，在所述目标亮度为所述第1值以上的情况下，将所述显示部的显示亮度设定为所述目标亮度，在所述目标亮度小于所述第1值的情况下，将所述显示部的显示亮度设定为所述目标亮度后，将所述显示部的显示亮度设定为所述校正亮度，由此，使所述实际显示亮度接近所述目标亮度。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，
所述摄像装置还具备时间积分部，其对所述照度检测传感器的检测值进行时间积分，
所述显示亮度检测部根据被时间积分的所述检测值检测所述实际显示亮度。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，
所述摄像装置还具备显示灰度控制部，其对所述目标亮度与小于所述第1值的第2值进行比较，当所述目标亮度小于所述第2值时，降低所述显示部的显示灰度。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，
所述摄像装置还具备校正部，其根据所述被摄体的亮度对所述照度检测传感器的输出值进行校正。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，
所述校正部将所述照度检测传感器的输出值除以所述被摄体的平均亮度与所述被摄体的最大亮度之比的值作为校正值来输出。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中，
所述显示部在规定定时代替所述即时预览图像而显示照度检测用图像，
所述校正亮度计算部根据所述目标亮度与设定为所述目标亮度且显示所述照度检测用图像的所述显示部的所述实际显示亮度的差异来计算所述校正亮度。
7.根据权利要求6所述的摄像装置，其中，
所述照度检测用图像为亮度与所述被摄体的亮度一致的图像。
8.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述显示部具备：显示装置，显示所述即时预览图像；观察窗，用于观察所述显示装置；及半反射镜，使所述显示装置的光透过所述观察窗，并遮蔽从所述观察窗入射的外光。
9.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，
所述半反射镜反射所述显示部的光的一部分而使其入射到所述照度检测传感器。
10.根据权利要求8所述的摄像装置，其中，
所述照度检测传感器配置于所述半反射镜与所述显示装置之间，不经由所述半反射镜而接收所述显示装置的光。
11.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述显示部具有通过背光点亮的显示装置，
所述照度检测传感器安装于所述背光，将所述背光的照度作为所述显示部的照度来检测。
12.一种图像显示方法，该方法具备：
拍摄步骤，通过图像传感器对被摄体进行拍摄并输出摄像信号；
被摄体亮度检测步骤，利用根据所述摄像信号生成的即时预览图像，检测所述被摄体的亮度；
目标亮度计算步骤，根据所述被摄体的亮度计算作为显示所述即时预览图像的显示部的显示亮度来设定的目标亮度；
显示亮度检测步骤，在所述目标亮度小于第1值的情况下，通过照度检测传感器检测设定为所述目标亮度的所述显示部附近的照度，并根据检测出的所述照度检测所述显示部的实际显示亮度，该第1值为用于识别有无出现所述显示部的个体差的阈值；
校正亮度计算步骤，在所述目标亮度小于第1值的情况下，根据所述目标亮度与设定为所述目标亮度的所述显示部的所述实际显示亮度的差异，计算为了使所述实际显示亮度接近所述目标亮度而在所述显示部设定的校正亮度；及
显示亮度校正步骤，进行如下控制，在所述目标亮度为所述第1值以上的情况下，将所述显示部的显示亮度设定为所述目标亮度，在所述目标亮度小于所述第1值的情况下，将所述显示部的显示亮度设定为所述目标亮度后，将所述显示部的显示亮度设定为所述校正亮度，由此，使所述实际显示亮度接近所述目标亮度。
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