CN110661947B - 摄像设备及其控制方法和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法和存储介质。所述摄像设备包括：检测单元，其被配置为基于所述图像传感器拍摄到的多个图像来进行用以检测闪烁的闪烁检测操作；以及控制单元，其被配置为基于所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器。所述检测单元被配置为在显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测。在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为在用以减少所述闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的曝光，以进行所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示。

Description

摄像设备及其控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及诸如数字照相机等的摄像设备，并且更特别地涉及用于在对被摄体摄像时减少由于人工光源的周期性光量变化(通常称为闪烁)而产生的影响的技术。
背景技术
传统上已知：诸如荧光灯等的人工光源受到商用电源频率的影响，并且光量周期性地改变而使照明光波动，即发生闪烁。在产生这样的闪烁的闪烁光源下，如果以比闪烁的光量变化周期短的快门速度(或电荷累积时间段)拍摄被摄体的图像，则在一个图像内以及在连续摄像时拍摄到的多个图像之间可能发生明度和颜色的不均匀。
闪烁不仅影响静止图像而且还影响运动图像。在将在闪烁光源下通过使用图像传感器拍摄到的图像顺次显示在显示单元上(这被称为显示实时取景)的情况下，根据图像传感器的电荷累积时间段和帧频，由于闪烁而导致在图像中产生条纹或者整个图像的明度改变。
日本特开2009-213076论述了如下的技术，该技术用于根据光源的变化来检测闪烁，并且将图像传感器的电荷累积时间段设置为闪烁的光量变化周期的整数倍，由此解决闪烁的影响。
发明内容
根据本发明的方面，一种摄像设备，包括：图像传感器；显示单元，其被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像的实时取景；检测单元，其被配置为基于所述图像传感器按预定间隔拍摄到的多个图像来进行用以检测闪烁的闪烁检测操作；以及控制单元，其被配置为基于所述检测单元所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器。所述检测单元被配置为在所述显示单元上显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测。在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为在用以减少所述闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的曝光，以进行所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示。
根据本发明的方面，一种摄像设备，包括图像传感器和被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像的实时取景的显示单元，所述摄像设备还包括：至少一个处理器或电路，其被配置为进行以下单元的操作：检测单元，其被配置为基于所述图像传感器按预定间隔拍摄到的多个图像来进行用以检测闪烁的闪烁检测操作；以及控制单元，其被配置为基于所述检测单元所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器，其中，所述检测单元被配置为在所述显示单元上显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测，以及在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为在用以减少所述闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的曝光，以进行所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示。
一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器和被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像的实时取景的显示单元，所述控制方法包括：通过基于所述图像传感器按预定间隔拍摄到的多个图像进行用以检测闪烁的闪烁检测操作，来检测闪烁；以及基于所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器，其中，在所述检测中，在所述显示单元上显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测，以及在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，在用以减少所述闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的曝光，以进行所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示。
一种与指令相对应的非暂时性计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行的情况下，使所述处理器执行上述控制方法。
通过以下参考附图对实施例的说明，本发明的更多特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的摄像系统的概要的框图。
图2是示出根据本发明第一实施例的摄像系统的详情的框图。
图3是示出根据本发明第一实施例的用于进行实时取景显示期间的闪烁检测的摄像处理的流程图。
图4A和4B示出根据本发明第一实施例的与闪烁检测所用的图像信号有关的电荷累积定时和电荷读出定时。
图5A、5B和5C示出根据本发明第一实施例的用于判断闪烁的光量变化周期的方法。
图6示出根据本发明实施例的用于计算闪烁峰值定时的方法。
图7示出根据本发明第一实施例的与实时取景显示期间的无闪烁摄像操作有关的时序图。
图8是示出根据本发明第一实施例的与实时取景显示期间的闪烁检测操作有关的处理的流程图。
图9是示出根据本发明第一实施例的实时取景显示期间的摄像处理的流程图。
图10是示出根据本发明第二实施例的在无闪烁摄像功能开启的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。
图11示出用于在存在闪烁的情况下根据闪烁的光量变化周期来计算测光值(亮度值)的方法。
图12示出闪烁的光量变化周期和曝光时间之间的关系。
图13示出根据本发明第二实施例的用于计算曝光校正量的方法。
图14是示出根据本发明第三实施例的用于进行实时取景显示期间的闪烁检测的摄像处理的流程图。
图15A和15B示出根据本发明第三实施例的与针对光圈驱动方法不同的各个镜头的无闪烁摄像处理有关的时序图和光圈状态。
图16A和16B示出根据本发明第三实施例的在针对光圈驱动方法不同的各个镜头的闪烁检测操作中与驱动光圈的情况有关的时序图和光圈状态。
图17是示出根据本发明第四实施例的发光摄像时的闪烁检测处理的流程图。
图18A、18B和18C是示出根据本发明第四实施例的发光摄像时的闪烁检测处理的时序图。
图19是示出根据本发明第四实施例的考虑到快门驱动方法的差异和移动物体检测的结果的发光摄像时的闪烁检测处理的流程图。
图20是示出根据本发明第一变形例的在无闪烁摄像功能开启的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。
图21是示出根据本发明第二变形例的在无闪烁摄像功能开启的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。
图22是示出根据本发明第三变形例的在无闪烁摄像功能开启的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。
具体实施方式
以下将参考附图来说明本发明的实施例。以下所述的本发明的各个实施例可以单独地或者作为多个实施例的组合来实现。此外，在需要的情况下或在将来自各个实施例的元件或特征组合成一个实施例有益的情况下，可以组合来自不同实施例的特征。
以下将参考图1～图6来说明根据本发明第一实施例的摄像设备。图1是示出根据本发明第一实施例的摄像系统的概要的框图。图2是示出根据本发明第一实施例的摄像系统的详情的框图。以下将参考图1和2来说明作为根据本发明第一实施例的摄像设备的包括照相机主体100、摄像镜头200和外部闪光灯(stroboscope)300的摄像系统。
图1和图2所示的一个或多个功能块可以由诸如专用集成电路(ASIC)或可编程逻辑阵列(PLA)等的硬件实现，或者在诸如中央处理单元(CPU)或微处理单元(MPU)等的可编程处理器执行软件时实现。另外，功能块可以通过软件和硬件的组合来实现。因此，在以下说明中，即使将不同的功能块描述为操作实体，这些功能块也可由相同的硬件实体实现。
数字照相机的照相机主体100是根据本实施例的摄像设备。图像传感器101是包括红外截止滤波器和低通滤波器的诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等的电荷累积型固态图像传感器。图像传感器101形成与由摄像镜头200引导的被摄体的光束相对应的光学图像。将通过使用图像传感器101所拍摄到的图像顺次显示在(以下所述的)显示单元103上，以实现所谓的实时取景功能。图像传感器101所拍摄到的图像也用作(以下所述的)闪烁检测和记录所用的拍摄图像。
快门102是在由透镜组201引导的光束的光路上布置在图像传感器101的前侧的遮光构件。快门102包括叶片构件。在叶片构件开放的状态下，可以拦截来自被摄体的光束。在叶片构件折叠的状态下，可以在图像传感器101上形成与聚焦在图像传感器101上的来自被摄体的光束相对应的光学图像。照相机主体100能够根据快门102的行走速度来调节入射到图像传感器101的光量。可以通过基于快门102的行走速度和图像传感器101的曝光时间改变作为曝光条件的快门速度，来调整图像信号的明度。作为用于进行与快门102相同的操作的结构，可以采用图像传感器101中的通过累积控制而工作的电子快门。
显示单元(以下简称为显示器)103是薄膜晶体管驱动型液晶显示单元(TFT型LCD)。显示器103可以基于与摄像参数有关的信息(诸如被摄体摄像所用的曝光等)和通过使用图像传感器101所拍摄到的图像来显示显示用图像，从而使得能够进行用于顺次显示显示用图像的实时取景(显示)。显示器103是还用作使得用户能够进行触摸操作的操作单元的所谓的触摸面板。根据本实施例，显示器103用作电容式触摸面板。能够进行触摸操作的显示单元103的结构不限于电容检测。任何已知方法都可应用于显示单元103。
系统控制单元(CPU)104整体控制照相机主体100和安装至照相机主体100的照相机配件的各单元。以下将在各种操作的说明中详细说明CPU 104所进行的控制的内容。
摄像镜头200是用于将与被摄体的光学图像相对应的光束引导至照相机主体100的内部的光学设备。摄像镜头200的透镜组201是包括调焦透镜、变焦透镜和移位透镜的光学系统。光圈202是用于通过调整光圈开口的直径来调节入射到照相机主体100的内部的光量的光量调节构件。
摄像镜头200包括作为摄像镜头的控制单元的镜头定位单元(LPU)203。LPU 203控制透镜组201的透镜位置和光圈202的光圈直径，并且还用作用于控制与照相机主体100的CPU 104的通信的通信控制单元。
光圈驱动单元205是用于驱动摄像镜头200的光圈202的组件。更具体地，光圈驱动单元205将光圈202驱动到由LPU 203指定的光圈位置，以将光圈202的开口调整到与光圈值相对应的开放面积量。透镜驱动单元204是用于将摄像镜头200的透镜组201驱动到预定位置(即，由LPU 203指定的位置)的组件。
快门控制单元105是用于控制快门102的开/闭状态的组件。在CPU 104所指定的时间段内控制快门102的行走状态使得能够控制被摄体摄像的快门速度。信号处理单元106是用于对从图像传感器101输出的图像信号进行各种类型的处理的组件。更具体地，信号处理单元106对数字图像数据进行预定图像插值、诸如缩小等的调整大小处理、颜色转换处理、以及用于计算包括饱和像素和曝光不足像素的像素数据量的处理。信号处理单元106是用于对数字图像数据进行白平衡(以下简称为WB)计算处理的白平衡(WB)处理单元。
记录单元112是用于记录摄像时所获取到的图像信号的记录介质。记录单元112能够将通过使用图像传感器101所获取到的图像信号记录为静止图像数据或视频数据。记录单元112还用作用于记录与以照相机主体100为中心的摄像系统的操作有关的数据以及通过使用照相机主体100所获取到的各种数据的存储器。根据本实施例的记录单元112包括可用作非易失性存储器的只读存储器(ROM)区域和可用作易失性存储器的随机存取存储器(RAM)区域。
摄像模式选择单元109选择在照相机主体100上可设置的摄像模式其中之一。根据本实施例的摄像模式是提供用于设置曝光相关要素(曝光控制值)的不同方法的模式。可设置的摄像模式的示例包括用于优先设置光圈值的光圈值(Av)优先模式和用于优先设置快门速度的快门速度(Tv)优先模式。摄像模式选择单元109与CPU 104电气连接，其中CPU 104根据经由摄像模式选择单元109所选择的摄像模式来控制照相机主体100。
摄像指示单元110与CPU 104电气连接。在用户手动按下摄像指示单元110时，信号有效以发出摄像准备指示和摄像指示。在其它状态下，该信号无效。摄像指示单元110按两级的按下状态改变。CPU 104将摄像指示单元110的半按下状态识别为摄像待机状态，并指示摄像设备100的各单元进行摄像准备操作。CPU 104将摄像指示单元110的全按下状态识别为摄像状态，并指示摄像系统的各单元进行摄像操作。
摄像设置输入单元111是用于设置照相机主体100中的各种模式和功能的信息输入单元。在本实施例中，尽管摄像设置输入单元111包括转动拨盘、四向操作键、应用按钮和重置按钮，但用于信息输入的机构不限于此。通过使用摄像设置输入单元111可设置的典型模式和功能包括与测光模式、摄像模式、连续摄像功能、(以下所述的)无闪烁摄像功能、实时取景和发光摄像功能有关的各种设置。在操作摄像设置输入单元111时，将与这些功能有关的图形用户界面(GUI)和功能图标显示在显示器103上。
作为用于评价与图像传感器101的视场角相对应的整个画面的模式的测光模式包括用于根据调焦点和亮度值来进行校正的评价测光、以及用于通过对画面的中央部分进行与其它区域相比更大程度的加权来进行测光的中央加权测光。其它测光模式包括用于仅基于画面的一部分来进行测光的光斑测光、以及用于仅基于画面上的比光斑大的预定区域来进行测光的部分测光。
实时取景显示方法(模式)包括考虑到实时取景的表现而可以进行构图确认的正常模式、以及在实时取景中模拟在进行主被摄体摄像并拍摄记录所用的静止图像(记录图像)时的曝光的模拟模式。正常模式和模拟模式之间的差异其中之一是用户手动输入的曝光校正量是否反映到实时取景。在正常模式下，曝光校正量未反映到实时取景。在模拟模式下，在优先用户的意图的情况下将曝光校正量反映到实时取景。
被摄体亮度判断单元107是用于基于从信号处理单元106输出的图像信号来判断(检测)被摄体的明度(亮度值)的亮度检测单元。更具体地，被摄体亮度判断单元107将与所获取到的图像信号相对应的一个画面分割成多个块，并计算各块的平均亮度值。然后，被摄体亮度判断单元107对各块的平均亮度值进行积分以获取代表亮度值。在随后的说明中，将代表亮度值视为被摄体的亮度值(测光值)，并且将该亮度值用于诸如曝光控制等的各种类型的处理和控制。用于检测亮度值的方法不限于此，并且可以应用用于亮度值计算的各种类型的方法。CPU 104基于被摄体亮度判断单元107所检测到的亮度值和摄像模式选择单元109所选择的摄像模式来计算各种曝光控制值(快门速度、光圈值、ISO感光度等)的曝光控制量。
焦距判断单元108基于从信号处理单元106输出的图像信号，来计算用于判断摄像镜头200中所包括的调焦透镜的透镜位置是否处于聚焦状态的信息。如果基于所计算出的信息而判断为当前透镜位置处于失焦状态，则CPU 104经由LPU 203控制摄像镜头200。不论聚焦状态如何，都可以响应于用户操作的输入在CPU 104的控制下调节调焦透镜的位置。
在CPU 104通过基于亮度值的发光判断而判断为需要对被摄体的照明的情况下，闪光灯控制单元113响应于用户手动操作而对发光单元进行发光控制。根据本实施例的发光单元是内置在照相机主体100中的内置闪光灯114、或者经由连接单元(未示出)可拆卸地安装至照相机主体100的外部闪光灯300。
外部闪光灯300、即可拆卸地安装至照相机主体100的外部发光装置包括用于控制外部闪光灯300的操作的外部闪光灯控制单元(SPU)301。SPU 301是用于控制外部闪光灯300的发光和与照相机主体100的通信的控制单元。
闪烁检测和无闪烁摄像功能
以下将参考图3来说明照相机主体100上的实时取景显示期间的闪烁检测操作。图3是示出根据本发明第一实施例的用于进行实时取景显示期间的闪烁检测的摄像处理的流程图。以下的说明将集中于如下的情况：在无闪烁摄像功能预先开启的状态下接通照相机主体100的电源开关(未示出)的情况下，开始实时取景显示。
在照相机主体100的电源开关接通时，在步骤S101中，CPU 104通过使用图像传感器101来拍摄图像，并基于该图像进行测光操作。在开始实时取景或闪烁检测所用的操作之前，进行测光操作(第一测光)以实现进行被摄体摄像时的合适的曝光条件(曝光时间、光圈值和ISO感光度)。
在步骤S102中，CPU 104进行闪烁检测操作。以下将参考图4A和4B来说明根据本实施例的闪烁检测操作。图4A和4B示出根据本发明第一实施例的与闪烁检测所用的图像信号有关的电荷累积定时和电荷读出定时。CPU 104按600帧/秒(fps)的帧频并且按约1,667毫秒的间隔连续进行12次累积和读出操作。
值600fps等于要预先估计的闪烁的光量变化间隔(100Hz和120Hz)的最小公倍数。按600fps进行12次累积操作意味着在整个操作的基础上在20毫秒的时间段内进行累积操作。不论使用哪个商用电源频率(50或60Hz)，都将包括闪烁光源的两个光量变化周期。在基于步骤S101中的测光操作的结果所确定的相同曝光条件下进行所有12次累积操作。并非图像传感器101的所有像素都可用于按600fps的累积和读出操作。通过执行所谓的像素相加读出和间隔剔除读出，可以将帧频调整为600fps(1,667ms间隔)。作为在600fps驱动时确定曝光时要用作基准的亮度值，期望使用从闪烁检测操作所使用的图像传感器101的区域所输出的值。
图4A示出在通过50Hz商用电源发生闪烁时(在闪烁点亮间隔为100Hz时)的累积控制和图像信号输出转变。如图4A所示，将第n次累积称为“累积n”，将第n次读出称为“读出n”，并且将基于读出n的结果可以获取到的图像信号的输出(测光值)称为“AE(n)”。根据本实施例，CPU 104通过一系列闪烁检测操作进行12次累积操作以获取输出AE(1)～AE(12)。由于CPU 104在有限的时间段内进行累积操作，因此各输出的获取时间由电荷累积时间段的中值表示。
基于这些输出AE(1)～AE(12)来计算闪烁的光量变化周期(频率)的判断所要使用的评价值。根据本实施例，将通过以下的公式(1)来定义要用于判断闪烁的光量变化周期的评价值。
Figure BDA0002112345680000111
绝对差值和(SAD)用作模式匹配领域中的表示相似度的指标。数值m是指12次累积操作中的第n次输出AE(n)的输出和第(n+m)次输出AE(n+m)的输出之间的相似度的计算。SAD(m)计算第n次输出AE(n)的输出和(1.667×m)毫秒的时间流逝之后的输出之间的相似度。如通过公式(1)所示，SAD(m)的值随着相似度的增加而减小。
例如，在100Hz闪烁光源下，闪烁的光量变化周期约为10毫秒，并且与闪烁检测间隔1.667毫秒的关系为10/1.667≈6。因此，如图4A所示，不论电荷累积定时如何都按六个操作的间隔获取相同的输出，这样得到关系AE(n)≈AE(n+6)。基于该特性，在100Hz闪烁光源下，计算出SAD(6)为SAD(6)≈0。附加地计算SAD(3)以检测100Hz闪烁的存在。SAD(3)是与1.667×3＝5毫秒的时间流逝之后的输出的相似度的计算值。在100Hz闪烁光源下，由于按5ms不同定时的测光值处于反相关系，因此与SAD(6)相比，SAD(3)具有非常大的值。更具体地，在大SAD(3)和小SAD(6)的情况下，认为可能发生(存在)与100Hz光量变化周期相对应的闪烁。
图4B示出在通过60Hz商用电源发生闪烁时(在闪烁点亮间隔为120Hz时)的累积控制和图像信号输出转变。与闪烁的光量变化周期是100Hz的情况相同，在通过60Hz商用电源发生闪烁时(在闪烁点亮间隔为120Hz时)，计算SAD(5)和SAD(3)。在120Hz闪烁光源下，由于闪烁的光量变化周期约为8.333毫秒，因此AE(n)≈AE(n+5)并且因此SAD(5)≈0。在120Hz闪烁下，在4.16毫秒的时间流逝之后测光值处于反相关系。在这种情况下，理想的是判断与4.16毫秒的时间流逝之后的波形的相似度。然而，由于4.16毫秒不是1.667毫秒的帧周期的整数倍，因此交替地使用表示与5毫秒的时间流逝之后的波形的相似度作为相对接近值的SAD(3)的值。更具体地，同样在120Hz闪烁光源下，由于SAD(3)表示按接近反向间隔的测光值变化的相似度，因此SAD(3)与SAD(5)相比具有非常大的值。
如上所述，CPU 104计算SAD(6)、SAD(5)和SAD(3)，以通过使用这些评价值来最终判断闪烁的光量变化周期。图5A、5B和5C示出根据本发明第一实施例的用于判断闪烁的光量变化周期的方法。图5A示出用于判断光量变化周期为100Hz的闪烁的数据。图5B示出用于判断光量变化周期为120Hz的闪烁的数据。图5C示出用于检测闪烁的有无和光量变化周期的数据。
如上所述，在100Hz闪烁光源下，SAD(3)与SAD(6)相比具有非常大的值。因此，考虑到如图5A所示的横轴被分配了SAD(3)且纵轴被分配了SAD(6)的平面，在100Hz闪烁光源下在该平面的相对右下区域中获取到标绘图。更具体地，在图5A所示的区域分割中，设置被判断为100Hz闪烁的区域和被判断为非100Hz闪烁的区域。可以基于这些区域中的标绘图位置来精确地判断100Hz闪烁。
同样，在针对如图5B所示的横轴被分配了SAD(3)且纵轴被分配了SAD(5)的平面的区域分割中，还可以判断120Hz闪烁。图5A和5B所示的区域分割线被视为示例。各分割线的倾斜度和拐点不限于此。
CPU 104通过整合关于与上述的光量变化周期有关的闪烁的有无的判断结果来进行最终闪烁检测。根据本实施例，CPU 104通过使用图5C所示的对应表来进行与闪烁的有无和光量变化周期的检测有关的最终闪烁检测。在不存在闪烁(图5C中的“DC”)的情况下，通过12次累积操作的输出在时间上无大幅变化。因此，输出的比较给出AE(1)≈AE(2)≈AE(3)≈.....≈AE(12)，这样得到评价值SAD(6)≈SAD(5)≈SAD(3)≈0。在这种情况下，由于在图5A和5B所示的平面上的原点附近获取到标绘图，因此CPU 104判断为不存在(未发生)100Hz闪烁和120Hz闪烁。因此，应用图5C所示的表中的右下框中的“DC”。
图5C所示的表的左上方的框表示发生100Hz闪烁和120Hz闪烁。通常不会获取到这样的判断结果。然而，例如，如果由于被摄体的移动或平摇操作而导致在12次累积操作期间被摄体改变，则结果不限于此。在这种情况下，由于闪烁检测的结果是错误，因此CPU 104判断为不存在(未检测到)闪烁。这样完成了步骤S102中的闪烁检测操作的说明。
返回图3，在CPU 104检测到100Hz闪烁的情况下(步骤S102中为100Hz)，处理进入步骤S103。在步骤S103中，CPU 104将消息“检测到闪烁”显示在显示器103上以向用户通知检测到闪烁。用于向用户通知检测到闪烁的该显示可以叠加在实时取景图像上，或者在实时取景暂时停止的状态下显示。
用于向用户通知闪烁检测的方法不限于此。任何形式和任何格式的通知均可应用，只要可以向用户通知闪烁检测即可。例如，可以将表示闪烁检测的功能图标显示在显示器103上的GUI上，或者除显示器103上的显示之外，还可以通过使用扬声器(未示出)来用声音通知闪烁检测。不仅可以通知闪烁检测，同时还可以通知所检测到的闪烁的光量变化周期。
在步骤S104中，CPU 104将图像传感器101的电荷累积时间段设置为100Hz的闪烁的光量变化周期(10毫秒)的整数倍，并进行实时取景。CPU 104即使在实时取景显示期间也基于实时取景所用的图像来周期性地对被摄体进行测光操作，并且基于测光结果来进行曝光控制。
中断实时取景的因素包括用户所请求的闪烁检测操作、电源断开操作和被摄体摄像所用的操作。以下将按该顺序说明这些要素。
在步骤S105中，CPU 104判断是否通过用户请求进行了闪烁检测操作。在用户触摸显示器103上显示的闪烁检测所用的图标的情况下，CPU 104进行闪烁检测操作。在CPU 104判断为通过用户请求进行了闪烁检测操作的情况下(步骤S105中为“是”)，处理返回到步骤S102。然后，CPU 104重复闪烁检测操作。在这种情况下，图像传感器101的驱动从实时取景所用的驱动改变为闪烁检测所用的驱动(600fps驱动)。根据基于最近一次的实时取景图像的测光结果来设置600fps驱动的曝光条件。
如上所述，对闪烁检测所要使用的图像进行像素相加或间隔剔除读出。因此，在图像传感器101的驱动从实时取景所用的驱动改变为闪烁检测所用的驱动的情况下，可以暂时显示分辨率低的图像。然后，CPU 104不将利用闪烁检测所用的600fps驱动拍摄到的图像显示在显示器103上(不用于实时取景)。另一方面，CPU 104将最近一次拍摄到的实时取景所用的图像连续地显示在显示器103上(该状态被称为帧停止)。
CPU 104仅需在12个电荷累积时间段中进行闪烁检测所用的600fps驱动。如果包括了直到闪烁检测操作完成为止的时间，则驱动在约30毫秒的短时间内完成。因此，即使CPU 104按照用户的意图进行闪烁检测操作，CPU 104也仅需在闪烁检测操作之后进行约30毫秒的帧停止。这在尽可能防止用户感到不适感的同时，使得用户能够容易地知晓闪烁检测操作的结果。
另一方面，在CPU 104判断为通过用户请求进行了闪烁检测操作的情况下(步骤S105中为“否”)，处理进入步骤S106。在步骤S106中，CPU 104判断用户是否进行了电源断开操作。在CPU 104判断为用户进行了电源断开操作的情况下(步骤S106中为“是”)，处理进入步骤S122。在步骤S122中，CPU 104取消实时取景并关闭照相机主体100的电源。
另一方面，在CPU 104判断为用户未进行电源断开操作的情况下(步骤S106中为“否”)，处理进入步骤S107。在步骤S107中，CPU 104判断用户是否进行了摄像操作。在CPU104判断为用户进行了摄像操作的情况下(步骤S107中为“是”)，CPU 104取消实时取景，并且处理进入步骤S118和后续步骤。在步骤S118和后续步骤中，CPU 104进行闪烁检测和无闪烁摄像。以下将详细说明基于摄像操作的闪烁检测和无闪烁摄像。
在CPU 104检测到120Hz闪烁的情况下(步骤S102中为120Hz)，处理进入步骤S108。以下将说明步骤S108～S112的处理。检测到120Hz闪烁的情况下的处理与检测到100Hz闪烁的情况下的处理基本相同。更具体地，步骤S108～S112的处理与步骤S103～S107的处理几乎相同。然而，将在步骤S109中拍摄实时取景所用的图像时的图像传感器101的电荷累积时间段设置为闪烁的120Hz光量变化周期(约8.33毫秒)的整数倍，以减少120Hz闪烁的影响。
在CPU 104未检测到闪烁的情况下(步骤S102中为DC)，处理进入步骤S113。以下将说明步骤S113～S117的处理。未检测到闪烁的情况下的处理与检测到100Hz或120Hz闪烁的情况下的处理基本上相同。然而，由于在这种情况下未检测到闪烁，因此在步骤S113中，CPU104将消息“未检测到闪烁”显示在显示器103上。在步骤S114中，CPU 104无需根据闪烁的光量变化周期控制图像传感器101的电荷累积时间段，CPU 104进行曝光控制以基于测光结果实现最佳电荷累积时间段。
在步骤S103～S117的处理中，如上所述，在用户在实时取景显示期间进行闪烁检测操作的情况下，CPU 104进行闪烁检测操作并向用户通知检测结果。作为用于拍摄实时取景所用的图像的曝光控制，CPU 104根据闪烁检测的结果来控制实时取景显示期间的电荷累积时间段，从而使得可以有效地减少实时取景中的闪烁的影响。
在步骤S118中，紧挨在主被摄体摄像之前，CPU 104进行用于进行闪烁检测操作并计算闪烁的光量变化的峰值定时的处理。以下说明在用户执行摄像操作时(在发出摄像指示时)CPU 104进行闪烁检测操作的原因。如上所述，根据本实施例，在用户进行闪烁检测操作(发出闪烁检测指示)时，紧接在照相机主体100的电源接通之后(即，紧挨在实时取景显示开始之前)，CPU 104进行闪烁检测操作。然而，在仅在这些定时进行闪烁检测操作的结构中，由于不能适当地进行闪烁检测，因此CPU 104可以执行无闪烁摄像功能。
例如，如果在照相机主体100的电源接通时将镜头盖安装至摄像镜头200，则CPU104在开始实时取景显示之前不能正确地进行闪烁检测。在这种状态下，如果用户在未进行闪烁检测操作的情况下发出用于主被摄体摄像(记录图像获取操作)的指示，则即使在闪烁光源下，CPU 104也将在与未发生闪烁的情况相同的条件下进行摄像。此外，例如，即使用户进行闪烁检测操作，在摄像环境在闪烁检测操作之前和之后改变的情况下(例如，在用户在室内和室外环境之间移动的情况下)，在闪烁检测结果和实际摄像环境之间也可能发生差异。在上述任一情况中，有可能在主摄像中拍摄到的图像受到闪烁的影响、或者即使不在闪烁光源下释放时滞也增加。
因此，根据本实施例，CPU 104紧挨在主摄像之前进行闪烁检测操作。步骤S118中的闪烁检测操作与上述的步骤S102中的闪烁检测操作相同，并且将省略对该操作的冗余说明。在步骤S118中，CPU 104根据闪烁检测操作来计算闪烁峰值定时。以下将详细说明该计算。
图6示出根据本发明实施例的用于计算闪烁峰值定时的方法。在闪烁检测所用的输出AE(1)～AE(12)中，获取到最大输出的点由P2(t(m),AE(m))表示，前一测光结果的点由P1(t(m-1),AE(m-1))表示，并且下一测光结果的点由P3(t(m+1),AE(m+1))表示。参考图6，获取到通过取输出AE(m-1)和AE(m+1)中的较小输出的点(在这种情况下为点P1)以及点P2的直线作为L1＝at+b。获取到通过取输出AE1和AE3中的较大输出的点(在这种情况下为点P3)的倾斜度为-a的直线作为L2。
通过计算线L1和L2的交点，可以近似计算闪烁峰值定时t_peak。在步骤S118中的闪烁检测的结果是100Hz闪烁的情况下(步骤S118中为100Hz)，按由t_peak+m*10(以毫秒为单位，其中m表示任意自然数)所表示的10毫秒的间隔发生闪烁峰值。
返回图3，在步骤S119中，CPU 104在执行了用户的摄像操作之后，在完成各种摄像准备的状态下达到的第一定时t_peak+m*10对图像传感器101进行主曝光。根据本实施例，为了防止通过主摄像所拍摄到的图像的垂直方向上的明度不均匀，CPU 104基于闪烁峰值定时来控制图像传感器101的曝光时间段。
同样，在步骤S118中检测到120Hz闪烁的情况下(步骤S118中为120Hz)，按由t_peak+m*8.33(以毫秒为单位，其中m表示任意自然数)表示的约8.33毫秒的间隔发生闪烁峰值。因此，在步骤S120中，CPU 104通过使用与步骤S119中的方法相同的方法来与闪烁的峰值定时t_peak+m*8.33同步地进行主曝光。上述的步骤S119和S120的处理被称为无闪烁摄像功能。在通过步骤S119和S120中执行无闪烁摄像功能而拍摄到记录图像之后，处理分别返回到步骤S104和S109。然后，CPU 104重新开始实时取景显示。在未检测到闪烁的情况下(步骤S118中为DC)，处理进入步骤S121。在步骤S121中，CPU 104在不调整曝光时间段的定时情况下进行主曝光。然后，处理返回到步骤S114。
在上面的说明中，尽管CPU 104检测到闪烁的光量变化的(光量最大化的)峰值定时、并且基于所检测到的峰值定时来控制图像传感器101的曝光时间段，但本发明不限于此。根据本实施例的照相机主体100的无闪烁摄像功能可以根据因闪烁而改变的被摄体的光量最小化的定时(底部定时)来进行主曝光。
如上所述，根据本实施例的照相机主体100不仅在用户进行闪烁检测操作时，而且还紧挨在进行用于拍摄记录图像的主摄像之前，进行闪烁检测操作。在检测到闪烁的情况下，CPU 104可以在根据所检测到的闪烁的光量变化的特征点执行无闪烁摄像功能的同时，适当地设置用于在摄像之后的实时取景显示期间减少闪烁的影响的电荷累积时间段。
上述的步骤S105、S110和S115中的闪烁检测操作是用于直接发出闪烁检测指示的操作。然而，例如，可以与用于改变显示器103的显示内容的操作(指示)相关联地进行闪烁检测操作。
实时取景显示期间的无闪烁摄像功能
以下将详细说明根据本实施例的在实时取景显示期间进行无闪烁摄像的情况下所进行各操作的定时。基本操作是基于上述的根据图3所示的流程图的处理。图7示出根据本发明第一实施例的与实时取景显示期间的无闪烁摄像操作有关的时序图。图7所示的时序图假定在照相机主体100的电源接通时开始实时取景显示的情况。在照相机主体100和连接至照相机主体100的各设备根据CPU 104的指示操作时，进行图7所示的各操作。在以下说明中，将省略与进行各操作的实体有关的说明。
参考图7，在照相机主体100的电源接通以启动照相机主体100的各部时，CPU 104在定时T1进行扫描型测光方法(扫描测光)。扫描测光是通过基于根据多个预定曝光准备的多个图像(信号)进行测光来确定最佳曝光的方法。更具体地，根据本实施例，CPU 104对通过使用图像传感器101利用预定曝光拍摄到的多个图像进行测光(以计算亮度值)，并且针对各亮度值计算与预定目标亮度值的差值。CPU 104基于所计算出的差值中的绝对值最小的目标亮度值的组合来确定实时取景所用的图像获取中要使用的最佳曝光(适当曝光)。
在定时T2，CPU 104进行闪烁检测操作。在定时T3，CPU 104将实时取景显示在显示器103上。在这种情况下，在拍摄实时取景显示所要使用的图像时，CPU 104基于以前进行的扫描测光的结果和闪烁检测的结果来进行曝光控制，以显示闪烁的影响减少的实时取景。
随后，在检测到在用户在实时取景显示期间操作摄像指示单元110时发出的摄像指示时，CPU 104中断当前实时取景显示，并且在定时T4，再次进行闪烁检测操作。然后，在定时T5，CPU 104基于在定时T4进行的闪烁检测的结果来进行无闪烁摄像(主摄像)。闪烁检测操作所用的方法和无闪烁摄像所用的方法如上所述，并且将省略对这两个方法的冗余说明。在定时T4进行的闪烁检测操作中，CPU 104(根据闪烁的有无)检测闪烁的光量变化周期和闪烁峰值定时。
在照相机主体100中无闪烁摄像功能被预设为ON(开启)的情况下，CPU 104在定时T4进行闪烁检测操作。因此，在无闪烁摄像功能被预设为OFF(关闭)的情况下，CPU 104在省略定时T4的闪烁检测操作的情况下，进行用于拍摄静止图像的被摄体摄像(主被摄体摄像)。
在主摄像完成时，然后在定时T6，CPU 104再次在显示器103上进行实时取景显示。在定时T6的实时取景显示中，CPU 104基于最近一次闪烁检测的结果来进行曝光控制，以进行闪烁的影响减少的实时取景显示。更具体地，在根据本实施例的照相机主体100中，基于最近一次进行的闪烁检测操作的结果来更新实时取景显示所用的曝光控制。换句话说，在实时取景显示期间，根据本实施例的照相机主体100每当新进行闪烁检测操作时，确定实时取景显示所用的曝光以减少闪烁的影响。
在示例情况中，在定时T7和T8，用户在实时取景显示期间操作摄像设置输入单元111，以发出用于显示各种设置项的菜单显示指示。在这种情况下，CPU 104在用户发出菜单显示指示时停止(中断)实时取景显示，并且在定时T7，显示与用户在显示器103上的操作相对应的任意菜单(设置画面)。在用户发出菜单显示停止指示时，然后在定时T8，CPU 104再次进行实时取景显示。
以下将说明在实时取景模式是模拟模式时的闪烁检测操作。如上所述，在根据本实施例的闪烁检测操作中，CPU 104检测闪烁的有无、光量变化周期和闪烁峰值定时。因此，如果在闪烁检测所要使用的图像中存在饱和区域和曝光不足区域，则闪烁检测操作的检测精度下降。
作为有可能发生饱和区域和曝光不足区域的示例情形，存在通过用户的手动操作来改变曝光条件的情况。该情况等同于对先前获取到的适当曝光进行了曝光校正的状态。在实时取景模式是模拟模式的情况下，CPU 104在不将用户设置的曝光校正反映到作为曝光控制的基准的控制值(亮度值)的情况下进行闪烁检测操作。换句话说，即使在实时取景模式是模拟模式时，CPU 104也与用户设置的曝光无关地进行闪烁检测操作所用的曝光控制。
不论预设的测光模式如何，都计算闪烁检测操作所要使用的亮度值，以防止测光结果根据测光模式而改变。在本实施例中，尽管CPU 104使用作为对整个图像平均地进行测光的结果的平均亮度值，但CPU 104可以使用基于闪烁检测操作所要使用的区域的输出的平均亮度值。
如上所述，为了防止饱和区域和曝光不足区域的发生，优选在不反映曝光校正的情况下进行闪烁检测操作。然而，特别地，为了精确地检测闪烁检测操作中的峰值定时，期望尽可能地减少饱和区域。因此，在根据本实施例的照相机主体100中，CPU 104参考亮度相关的直方图来检测饱和区域。如果检测到饱和区域，则CPU 104可以设置闪烁检测操作中的曝光以减少饱和度的影响。
总结上述结构，CPU 104根据预设的测光模式来获取实时取景显示的曝光控制所要使用的亮度值。在这种情况下，在实时取景模式是模拟模式时，CPU 104根据用户设置的曝光条件来进行实时取景所用的曝光控制(更具体地，CPU 104使曝光控制所要使用的亮度值移位了与曝光校正相对应的量)。另一方面，在闪烁检测操作中，CPU 104不论预设的测光模式和实时取景模式如何都通过使用预定方法来计算亮度值，并且基于该亮度值进行拍摄闪烁检测所用的图像时的曝光控制。CPU 104在计算闪烁检测操作所用的亮度值时，基于亮度直方图来检测饱和区域和曝光不足区域。如果检测到饱和区域和曝光不足区域，则CPU104校正亮度值以减少饱和区域和曝光不足区域。
以下将参考图8和图9所示的流程图来说明基于图7所示的时序图的处理。图8和图9所示的流程图假定如下的情况：在照相机主体100中将无闪烁摄像功能预设为ON，并且在照相机主体100的电源接通时开始实时取景显示。图8是示出根据本发明第一实施例的与实时取景显示期间的闪烁检测操作有关的处理的流程图。
在CPU 104在发出实时取景开始指示(接通照相机主体100的电源或者用于开始实时取景的其它操作)时开始实时取景显示处理的情况下，然后在步骤S201中，CPU 104进行扫描测光并计算用于实现适当曝光的曝光条件。
在步骤S202中，CPU 104进行闪烁检测操作。在步骤S203中，CPU 104基于步骤S202中的闪烁检测的结果来进行曝光控制，并且基于用于减少闪烁的影响的曝光条件来开始显示器103上的实时取景显示。
在步骤S204中，CPU 104判断用户是否进行需要停止(中断)实时取景显示的操作(实时取景停止操作)。在CPU 104判断为用户进行实时取景停止操作的情况下(步骤S204中为“是”)，处理进入步骤S205。在步骤S205中，CPU 104停止(中断)当前实时取景显示。另一方面，在CPU 104判断为用户未进行实时取景停止操作的情况下(步骤S204中为“否”)，处理重复步骤S204。
实时取景停止操作包括被摄体摄像指示、菜单显示指示和图像再现指示。尽管上述的闪烁检测操作也包括在实时取景停止操作中，但在发出闪烁检测操作指示的情况下实时取景经历帧停止。更具体地，根据本实施例的实时取景停止操作是用于停止实时取景所用的图像的获取或者显示器103上当前显示的实时取景图像的更新的操作。
以下说明将假定步骤S204中所判断的实时取景停止操作是被摄体摄像指示来进行。图9是示出根据本发明第一实施例的实时取景显示期间的摄像处理的流程图。在实时取景显示停止之后，然后在步骤S301中，CPU 104进行闪烁检测操作以检测闪烁的有无、光量变化周期和闪烁峰值定时。
在步骤S302中，CPU 104基于步骤S301中的闪烁检测的结果和先前获取到的与适当曝光有关的信息来进行主摄像，以拍摄静止图像(记录图像)。在步骤S301中检测到闪烁的情况下，CPU 104根据闪烁峰值定时来进行摄像(无闪烁摄像)。另一方面，在步骤S301中未检测到闪烁的情况下，CPU 104不论闪烁峰值定时如何都进行摄像。
在步骤S303中，CPU 104判断用户的摄像指示是否继续，并且发出连续摄像指示。在CPU 104判断为发出了连续摄像指示的情况下(步骤S303中为“是”)，处理返回到步骤S301。CPU 104再次进行闪烁检测。在CPU 104判断为未发出连续摄像指示的情况下(步骤S303中为“否”)，CPU 104结束摄像处理。在这种情况下，处理返回到图8所示的步骤S203，并且CPU 104重新开始实时取景显示。
如果连续摄像帧之间的闪烁检测操作被配置为仅检测峰值定时而不检测闪烁的光量变化周期，则可以减小连续帧拍摄帧频(连续主摄像的间隔)。这是因为，在连续摄像期间的短时间段中闪烁的光量变化周期改变的概率低。相反，期望每当CPU 104进行被摄体摄像时都检测闪烁峰值定时。这是因为，光量的峰值由于与商用电源频率的理论值的微小偏差而逐渐改变。可以基于相当于闪烁的一个光量变化周期的多个图像来检测闪烁峰值定时。因此，CPU 104需要按600fps驱动图像传感器101并且重复六次电荷累积和读出操作的循环，由此拍摄多个图像。在连续摄像中优先防止帧频降低时，CPU 104可以不针对连续摄像中的各摄像进行闪烁检测操作。
在步骤S204中所判断的实时取景停止操作是菜单显示指示或图像再现指示的情况下，CPU 104可以在新提供的处理中判断是否发出用于继续菜单显示和图像再现的指示。在未发出继续指示的情况下，处理返回到步骤S203。另外，在步骤S204中所判断的实时取景停止操作是闪烁检测操作的情况下，CPU 104可以在新提供的处理中判断是否继续用户的闪烁检测操作的指示。在不继续该指示的情况下，处理返回到步骤S203。在任一情况下，照相机主体100被配置为基于最新的闪烁检测结果来进行实时取景显示所用的曝光控制。
根据本实施例的照相机主体100不论无闪烁摄像功能的ON/OFF状态如何都可以进行闪烁检测操作。更具体地，根据本实施例，在开始实时取景显示时，即使在无闪烁摄像功能为OFF的情况下，CPU 104也进行闪烁检测操作(步骤S102)。该处理旨在防止实时取景显示的质量在实时取景显示开始时因闪烁的影响而下降。即使在无闪烁摄像功能为OFF的情况下，也可以进行按照用户请求的闪烁检测操作(步骤S105、S110和S115)。这旨在降低在不能判断闪烁的有无的状态下进行摄像的可能性。该结构使得用户能够在不改变摄像功能的情况下容易地判断是否存在闪烁。相反，根据本实施例，为了防止释放时滞的增加，在无闪烁摄像功能为关闭的情况下，CPU 104不根据用户的摄像操作进行闪烁检测操作(S118)。
以下将参考图10～图13来说明根据本发明第二实施例的摄像系统。以照相机主体100为中心的摄像系统的基本结构与根据上述第一实施例的摄像系统的基本结构几乎相同，并且将省略对该结构的冗余说明。本实施例与第一实施例的不同之处在于与闪烁检测操作有关的曝光控制方法。
图10是示出根据本发明第二实施例的在无闪烁摄像功能为ON的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。图10是示出假定在实时取景显示期间进行主摄像的情况的各种处理的流程图。在照相机主体100的电源接通时，在步骤S401中，CPU 104通过使用图像传感器101来拍摄图像，并基于该图像执行测光操作以计算测光值BvAve。
图11示出用于在存在闪烁的情况下根据闪烁的光量变化周期来计算测光值(亮度值)的方法。为了防止由于闪烁的影响所引起的图像的亮度不均匀，使图像传感器101的电荷累积时间长于拍摄实时取景图像时的闪烁的一个光量变化周期。如图11所示，在这种情况下获取到的测光值是作为对由闪烁引起的光量变化求平均的结果的平均测光值BvAve。
在步骤S402中，CPU 104判断通过用户请求是否发出了摄像指示。在未检测到摄像指示的情况下(步骤S402中为“否”)，处理返回到步骤S401。另一方面，在发出摄像指示的情况下(步骤S402中为“是”)，处理进入步骤S403。
在步骤S403中，CPU 104通过使用与上述第一实施例中的方法相同的方法来进行闪烁检测操作，以判断是否检测到闪烁。在检测到闪烁的情况下(步骤S403中为“检测到闪烁”)，处理进入步骤S404。在步骤S404中，CPU 104根据闪烁的光量变化周期和摄像时的曝光时间来计算曝光校正量Comp。以下参考图12来说明在检测闪烁时校正测光值的必要性。图12示出闪烁的光量变化周期和曝光时间之间的关系。
如上所述，在无闪烁摄像中，CPU 104基于闪烁峰值定时来设置通过使用图像传感器101的曝光时间段。在曝光时间短的情况下(即，在快门速度高的短时摄像中)，对闪烁峰值定时附近的光量求平均。在这种情况下，与摄像时的曝光时间相对应的亮度值BvStil与平均测光值BvAve相比变得更加过度曝光。因此，即使CPU 104在根据平均测光值BvAve所设置的曝光条件下进行被摄体摄像，图像明度也将变得不自然。
根据本实施例，为了防止在无闪烁摄像中拍摄到的图像的明度变得不自然，CPU104根据摄像时的曝光时间，基于曝光校正量Comp来校正测光值。与摄像时的曝光时间相对应的亮度值和平均测光值BvAve之间的差随着曝光时间的增加而减小。因此，本实施例被配置为通过使用可变曝光校正量Comp来根据曝光时间实现最佳曝光。图13示出根据本发明第二实施例的用于计算曝光校正量的方法。
在步骤S405中，CPU 104基于步骤S401中所获取到的测光值BvAve来计算快门速度(曝光时间)Tv、光圈值Av和ISO感光度作为主摄像时的曝光条件。基于以下的公式(2)来计算在计算这些曝光条件时要使用的测光值Bv。
Bv＝BvAve+Comp(X)...(2)
(X)是基于图13所示的数据根据快门速度(曝光时间)Tv的值所确定的。在步骤S406中，为了在后续处理中参考，CPU 104将曝光校正量Comp(X)用别名LastComp存储在记录单元112的预定区域中。在步骤S407中，CPU 104在基于步骤S404中所计算出的曝光校正量的曝光条件进行主摄像，以拍摄静止图像(记录图像)。在检测到闪烁时，CPU 104根据闪烁峰值定时(与闪烁峰值定时同步地)进行被摄体摄像(无闪烁摄像)。另一方面，在未检测到闪烁时，CPU 104不论闪烁峰值定时如何都进行被摄体摄像。
在步骤S408中，CPU 104判断是否继续来自用户的摄像指示(摄像请求)。在继续摄像指示时(步骤S408中为“是”)，处理进入步骤S409。另一方面，在CPU 104判断为不继续摄像指示时(步骤S408中为“否”)，CPU 104结束一系列摄像处理。
在步骤S409中，CPU 104基于先前在主摄像中拍摄到的记录图像(静止图像)来计算测光值，并将测光值存储为测光值Bv1。在步骤S410中，CPU 104进行闪烁检测操作。如以上在第一实施例中所述，CPU 104可以仅在步骤S410的闪烁检测操作中进行峰值定时检测。
在检测到闪烁时(步骤S410中为“检测到闪烁”)，处理进入步骤S411。在步骤S411中，CPU 104计算曝光校正量Comp。另一方面，在未检测到闪烁时(步骤S410中为“无闪烁”)，处理进入步骤S412。
步骤S411中所计算出的曝光校正量Comp是针对平均测光值BvAve的曝光校正量。因此，如果基于曝光校正量如公式(2)那样通过Bv＝Bv1+Comp(X)来计算测光值，则将以重复的方式进行曝光校正。更具体地，根据在前次主摄像中基于曝光校正量LastComp校正平均测光值BvAve的状态下拍摄到的图像来计算测光值Bv1。因此，将以重复的方式进行曝光校正。
因此，根据本实施例，为了去除前次主摄像时的曝光校正量LastComp的影响，在步骤S412中，CPU 104基于以下的公式(3)来计算测光值BV。
Bv＝Bv1-LastComp+Comp(X)...(3)
即使在实时取景显示期间的无闪烁摄像中进行连续摄像的情况下，该结构也使得可以防止在第二次和后续摄像中以重复的方式进行曝光校正。
后续步骤S413～S414中的处理分别与步骤S406～S407中的处理相同，并且将省略对这些处理的冗余说明。在继续摄像指示的情况下(步骤S408中为“是”)，CPU 104重复步骤S409～S414的处理。在图10所示的流程图中没有检测到闪烁的情况下，假定曝光校正量Comp和前次曝光校正量LastComp为零，CPU 104需要进行各处理。
根据本实施例，采用上述结构使得照相机主体100能够在实时取景显示期间进行无闪烁摄像的情况下、有效地防止通过被摄体摄像所拍摄到的图像的明度变得不自然。
以下将图14～图16B来说明根据本发明第三实施例的摄像系统。以照相机主体100为中心的摄像系统的基本结构与上述第一实施例的基本结构几乎相同，并且将省略对该结构的冗余说明。本实施例与上述第一实施例的不同之处在于针对光圈驱动方法不同的各个镜头的闪烁检测操作。
以下将说明根据本实施例的作为针对各镜头的光圈控制的绝对光圈驱动和相对光圈驱动。绝对光圈驱动是指如下的控制：在将光圈驱动直到特定目标光圈值为止的情况下，需要在将光圈202驱动直到与目标光圈值相对应的开放面积量之前一度将光圈202的开放面积量设置为最大光圈。由于以下原因而进行该控制。就光圈停止精度而言，由于在改变光圈驱动方向时产生的反转松动(inverting backlash)的影响，可以通过一度打开光圈然后将光圈驱动直到目标值为止来稳定地维持光圈驱动精度。
另一方面，相对光圈驱动是指如下的控制：在将光圈驱动直到特定目标光圈值的情况下，在驱动光圈直到实现与目标光圈值相对应的开放面积量为止之前，不必一度打开光圈。在相对光圈驱动中，摄像镜头预先存储用于减少反转松动的校正数据。因此，就光圈停止精度而言，通过基于校正数据校正光圈驱动，可以在无需一度打开光圈的情况下稳定地维持光圈精度。关于校正数据的详情，可以使用任何已知技术来校正光圈驱动。
图14是示出根据本发明第三实施例的用于进行实时取景显示期间的闪烁检测的摄像处理的流程图。对于与根据上述第一实施例的图3所示的摄像处理相同的处理，在图14所示的处理中，将省略冗余说明。
步骤S501～S503的处理与上述第一实施例中的步骤S101～S102以及步骤S104、S109或S114的处理相同，并且将省略对这些处理的冗余说明。与上述第一实施例相同，在步骤S503中，在基于步骤S502中的闪烁检测处理的结果拍摄实时取景所用的图像时的曝光时间(或电荷累积时间段)是不同的。在实时取景显示期间，CPU 104基于实时取景所用的图像来按预定间隔进行测光操作，以适当地控制实时取景图像的曝光条件。
在步骤S504中，CPU 104判断在用户(例如，在摄像指示单元110上)执行摄像操作时是否发出摄像指示。在CPU 104判断为未发出摄像指示的情况下(步骤S504中为“否”)，处理返回到步骤S503。另一方面，在CPU 104判断为发出了摄像指示的情况下(步骤S504中为“是”)，处理进入步骤S505。
在步骤S505中，CPU 104进行优先当前光圈值设置的闪烁检测所用的曝光控制。在步骤S505的处理中，CPU 104基于步骤S503中拍摄的实时取景所用的图像的测光结果或者(以下所述的)步骤S519中要拍摄的记录图像(静止图像)的测光结果，来进行优选当前光圈的曝光控制。更具体地，在步骤S505中，CPU 104在优先光圈202的当前状态(即，在前光圈值)的情况下计算进行闪烁检测操作时的曝光条件。
如以上在第一实施例中所述，在闪烁检测操作中，CPU 104驱动图像传感器101以按600fps(即，按约1.667毫秒的间隔)连续地进行累积和读出操作(例如，12次)。CPU 104在相同的曝光条件下进行这些连续累积操作。例如，如果当前光圈值是极大的值(即，小光圈)，则即使在ISO感光度大的情况下，利用曝光时间(电荷累积时间段)1.667毫秒也可能无法实现适当曝光。在这种情况下，由于以1.667ms间隔进行累积操作，因此将拍摄到不适合于闪烁检测的暗图像。可选地，即使利用长于1.667毫秒的曝光时间拍摄图像，也不能基于该图像精确地进行闪烁检测。在这种情况下，由于如果光圈值保持不变、则不能进行闪烁检测，因此在当前光圈固定的情况下不能设置允许闪烁检测操作的曝光条件。因此，在这种情况下，CPU 104计算伴随有当前光圈值的变化的曝光条件作为闪烁检测所用的曝光条件。
在步骤S506中，基于步骤S505中的计算结果，CPU 104判断是否可以在不改变光圈202的当前光圈值的情况下进行闪烁检测操作。更具体地，在步骤S506中，如果基于步骤S505中的计算结果在不改变当前光圈值的情况下无法精确地进行闪烁检测操作，则CPU104判断为不能利用当前光圈值进行闪烁检测。在CPU 104判断为可以利用当前光圈值进行闪烁检测的情况下(步骤S506中为“是”)，处理进入步骤S510。另一方面，在CPU 104判断为不能利用当前光圈值进行闪烁检测的情况下(步骤S506中为“否”)，处理进入步骤S507。
在步骤S507中，基于通过与LPU 203进行通信所获取到的聚焦位置和镜头信息(例如，镜头标识符(ID))，CPU 104判断安装至照相机主体100的摄像镜头200是否是利用相对光圈驱动的镜头。在CPU 104判断为摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下(步骤S507中为“是”)，处理进入步骤S509。另一方面，在CPU 104判断为摄像镜头200不是利用相对光圈驱动的镜头(步骤S507中为“否”)、即摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下，处理进入步骤S508。以下将参考图15A、15B、16A和16B来详细说明用于摄像镜头200的相对光圈驱动和绝对光圈驱动。
由于摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头，因此在步骤S508中，CPU 104将光圈202的开口驱动到开放位置。然后，处理进入步骤S509。在步骤S509中，使用步骤S505中所计算出的光圈值作为目标值，CPU 104通过使用光圈驱动单元205来驱动光圈202，以实现与目标值相对应的开放面积量。
步骤S510的处理与根据上述第一实施例的步骤S118的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。在步骤S511中，CPU 104基于步骤S503中所拍摄的实时取景图像的测光结果来计算主摄像所用的曝光条件。步骤S512～S514的处理分别与步骤S507～S509的处理几乎相同，并且将省略对该处理的冗余说明。在步骤S512～S514的处理中，目标光圈值是步骤S511中所计算出的主摄像所用的光圈值。
步骤S515的处理与根据上述第一实施例的步骤S119、S120或S121的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。仅在检测到闪烁的情况下，CPU 104才与闪烁峰值定时同步地进行主摄像(无闪烁摄像)。另一方面，在未检测到闪烁的情况下，CPU 104不论闪烁峰值定时如何都进行主摄像。
在步骤S516中(如步骤S507和S512那样)，CPU 104判断摄像镜头200是否是利用相对光圈驱动的镜头。在摄像镜头200是仅利用绝对光圈驱动的镜头的情况下，CPU 104在主摄像之后将光圈202驱动到开放位置。该处理旨在节省在下一和后续主摄像中将光圈202驱动到开放位置的时间和精力，以减少释放时滞。步骤S517的处理与步骤S509和S513的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。
在步骤S518中，CPU 104判断是否继续用户的摄像指示。更具体地，在步骤S518中，CPU 104判断摄像是否完成。在CPU 104判断为摄像完成的情况下(步骤S518中为“是”)，CPU104结束摄像处理。另一方面，在CPU 104判断为摄像未完成的情况下(步骤S518中为“否”)，处理进入步骤S519。在步骤S519中，CPU 104基于在步骤S515的主摄像中拍摄到的记录图像(静止图像)来进行测光处理。然后，处理返回到步骤S505，并且CPU 104重复步骤S505的处理和后续处理。
以下将参考图15A、15B、16A和16B所示的时序图来说明上述的在摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下的摄像处理和在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下的摄像处理。图15A和15B示出根据本发明第三实施例的与针对光圈驱动方法不同的各个镜头的无闪烁摄像处理有关的时序图和光圈状态。图15A示出在摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下的操作，并且图15B示出在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下的操作。
参考图15A和15B，CPU 104从照相机主体100的电源接通的时刻Ta0和Tb0起、直到主摄像所用的曝光计算完成的时刻Ta1和Tb1为止，在相同的定时进行相同的处理。
以下说明在摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下的操作。参考图15A，在主摄像所用的曝光计算完成的时刻Ta1，CPU 104开始光圈202向开放位置的驱动。然后，CPU 104在时刻Ta2完成光圈202向目标值的驱动。从时刻Ta2起直到时刻Ta3为止，CPU104进行主摄像所用的累积(曝光)操作。在时刻Ta3和Ta4之间，CPU 104读取与最近一次累积操作相对应的图像信号，并再次并行地将光圈202驱动到开放位置。这是因为，如上所述，需要打开光圈202以进行下一摄像。
在继续用户的摄像指示的情况下，在时刻Ta5，CPU 104通过优先针对光圈202处于开放位置的状态的光圈值(开放光圈值)来进行闪烁检测所用的曝光计算，以进行闪烁检测。由于本实施例是基于利用开放光圈值可以进行闪烁检测操作的示例情况，因此在该定时不会发生光圈202的驱动操作。在主摄像所用的曝光计算完成的时刻Ta6，CPU 104开始光圈202的驱动。在光圈202向目标值的驱动完成时，CPU 104进行下一摄像(静止图像拍摄)。随后，CPU 104在继续摄像指示期间重复这些操作。
以下说明在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下的操作。参考图15B，在主摄像所用的曝光计算完成的时刻Tb1，CPU 104开始光圈202的驱动。然后，CPU 104继续在时刻Tb2之前将光圈202驱动到主摄像所用的目标光圈值，而不将光圈202驱动到开放位置。自时刻Tb2起直到时刻Tb3为止，CPU 104进行主摄像所用的累积(曝光)操作。然后，CPU 104在不驱动光圈202的情况下，取消光圈202的驱动，从而保持光圈值不变。这是因为，在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下，无需根据下一主摄像使光圈202保持开放。
在继续用户的摄像指示的情况下，在时刻Tb5，CPU 104在优先当前光圈值的情况下进行闪烁检测所用的曝光计算，以进行闪烁检测。由于本实施例是基于利用当前光圈值仍可以进行闪烁检测操作的示例情况，因此在该定时不会发生光圈202的驱动操作。在主摄像所用的曝光计算再次完成的时刻Tb6，CPU 104开始光圈202的驱动以进行下一主摄像(静止图像拍摄)。随后，CPU 104在继续摄像指示期间重复这些操作。
图16A和16B示出根据本发明第三实施例的在针对光圈驱动方法不同的各镜头的闪烁检测操作中与驱动光圈202的情况有关的时序图和光圈状态。图16A示出在摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下的操作，并且图16B示出在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下的操作。
以下参考图16A来说明在摄像镜头200是利用绝对光圈驱动的镜头的情况下的操作。直到第一主摄像为止的操作与上述的图15A所示的操作相同，并且将省略对这些操作的冗余说明。如图16A所示，在主摄像完成的时刻Tc0，CPU 104在优先开放光圈值的情况下进行闪烁检测所用的曝光计算。由于曝光条件向被摄体提供了过明，因此假定了利用开放光圈值无法进行闪烁检测的情况。
在这种情况下，在时刻Tc1，CPU 104开始光圈202向开放位置的驱动。然后，CPU104在闪烁检测操作开始的时刻Tc2完成光圈202的驱动。在时刻Tc2，CPU 104进行闪烁检测操作。在时刻Tc3和Tc4之间，CPU 104再次将光圈202驱动到开放位置。如上所述，这是下一摄像所用的光圈驱动操作。然后，在主摄像所用的曝光计算完成的时刻Tc5，CPU 104开始光圈202的驱动。在光圈202的驱动完成时，CPU 104进行下一主摄像(静止图像拍摄)。随后，CPU 104在继续摄像指示期间重复这些操作。
以下参考图16B来说明在摄像镜头200是利用相对光圈驱动的镜头的情况下的操作。直到第一主摄像为止的操作与上述的图15B所示的操作相同，并且将省略对这些操作的冗余说明。如图16B所示，在主摄像完成的时刻Td1，CPU 104在优先当前光圈值的情况下进行闪烁检测所用的曝光计算。由于曝光条件向被摄体提供了过暗，因此假定了利用当前光圈值无法进行闪烁检测的情况。
在这种情况下，CPU 104在时刻Td2开始光圈202的驱动，并且继续光圈202的驱动，直到实现允许闪烁检测操作的光圈值的时刻Td3为止。在时刻Td3进行闪烁检测操作之后，CPU 104不驱动光圈202、而是停止光圈202的驱动，从而使光圈值保持不变。这是因为，由于可以进行相对光圈驱动，因此无需将光圈202驱动到开放位置以进行下一摄像。然后，在主摄像所用的曝光计算完成的时刻Td5，CPU 104根据主摄像所用的光圈值开始光圈202的驱动。在光圈202的驱动完成时，CPU 104进行下一主摄像(静止图像拍摄)。随后，CPU 104在继续摄像指示期间重复这些操作。
如上所述，根据本实施例的照相机主体100和摄像镜头200使得能够根据摄像镜头200的类型来进行与闪烁检测和无闪烁摄像操作相对应的最佳光圈驱动。更具体地，不论镜头类型如何，CPU 104都判断利用当前光圈值是否可以进行闪烁检测操作。根据该判断的结果，CPU 104进行用以进行根据光圈驱动的有无和摄像镜头200的类型而言最佳的光圈驱动的控制。该结构使得可以不论摄像镜头200的类型如何都精确地进行闪烁检测操作，并且根据摄像镜头200的类型来快速地进行闪烁检测操作和无闪烁摄像。
以下参考图17～图19来说明根据本发明第四实施例的摄像系统。以照相机主体100为中心的摄像系统的基本结构与上述第一实施例的基本结构几乎相同，并且将省略对该结构的冗余说明。以下将关注于如下情况来具体说明本实施例：除了根据上述第一实施例的实时取景显示期间的闪烁检测操作之外，CPU 104还通过使用内置闪光灯114或外部闪光灯300进行发光摄像。
图17是示出根据本发明第四实施例的发光摄像时的闪烁检测处理的流程图。图17所示的流程图表示假定在实时取景显示期间进行无闪烁摄像的情况、在自用户发出摄像指示的时间起直到进行主摄像的时间为止的时间段内进行的摄像准备处理。例如，根据上述第一实施例，摄像准备处理对应于图3所示的步骤S118的处理。
在步骤S601中，CPU 104判断发光摄像时的设置是否是使用多个发光装置的多灯发光模式。多灯发光模式是通过多个发光装置对被摄体进行照明并且在主摄像中进行发光摄像的发光模式。在多灯发光模式有效(ON)时，CPU 104紧挨在主摄像之前，通过使用划分成多个发光组的多个发光装置来进行预发光并且进行用于计算主发光量的光量控制计算。在CPU 104判断为发光摄像时的设置不是多灯发光模式的情况下(步骤S601中为“否”)，处理进入步骤S602。另一方面，在CPU 104判断为发光摄像时的设置是多灯发光模式的情况下(步骤S601中为“是”)，处理进入步骤S605。
在步骤S602中，CPU 104进行闪烁检测操作，并且特别是在该定时，至少检测闪烁峰值定时。根据本实施例的闪烁检测操作方法与根据上述第一实施例的闪烁检测操作方法相同，并且将省略对该方法的冗余说明。
在步骤S603中，CPU 104进行用于主摄像所用的光圈控制(摄像光圈控制)。在这种情况下，紧挨在主摄像之前，CPU 104基于实时取景显示所用的光圈值来调整光圈202的光圈直径，以实现主摄像所用的光圈值。更具体地，CPU 104将光圈改变请求发送至摄像镜头200的LPU 203，并根据LPU 203的指示来控制光圈驱动单元205，以改变光圈202的开放面积量(光圈位置)。
在步骤S604中，CPU 104使用发光装置进行预发光，并且基于预发光的结果，计算主摄像时的发光量(主发光量)(光量控制计算)。假定步骤S604中的发光装置是外部闪光灯300。在步骤S604的处理中，在主摄像之前，CPU 104将基于预定发光量的预发光指示发出至外部闪光灯300中所包括的SPU 301。然后，CPU 104基于通过根据预发光指示的预发光时进行被摄体摄像所拍摄到的图像来计算主发光量。如上所述，在多灯发光不是由发光装置进行的情况下，CPU 104按闪烁峰值定时检测、摄像光圈控制和预发光的顺序进行操作。
作为用于计算伴随有预发光的主发光量的方法(光量控制计算)，可应用任何已知的方法。根据本实施例，CPU 104将在发光装置的非发光状态下拍摄到的非发光图像与在发光装置的预发光状态下拍摄到的预发光图像进行比较以计算被摄体的反射光分量，并通过将预先存储的数据与所计算出的反射光分量相关联来计算主发光量。
在本实施例中，尽管CPU 104进行光量控制计算以在拍摄非发光图像和所有预发光图像的定时(例如，在步骤S604以及(以下所述的)步骤S606和S612之后)计算主发光量，但本发明不限于此。例如，如果可以在主摄像之前完成光量控制计算，则无需紧接在预发光完成之后进行光量控制计算。预发光图像获取和光量控制计算的定时可以是除上述结构以外的定时。
在CPU 104判断为发光摄像时的设置是多灯发光模式的情况下(步骤S601中为“是”)，处理进入步骤S605。在步骤S605中，CPU 104判断当前是否正进行面部区域检测处理(面部检测)。在面部检测中，CPU 104应用基于实时取景显示所用的图像而预先确定的模式匹配，并检测在该图像中是否包括面部区域。换句话说，进行面部检测使得能够判断摄像对象被摄体是人物还是除人物以外的物体。在面部检测中，CPU 104基于用于评价与表示预先存储在照相机主体100中的面部区域的模式的匹配程度的评价值来判断被摄体是否是人物。
在CPU 104判断为当前未正进行面部检测的情况下(步骤S605中为“否”)，处理进入步骤S606。另一方面，在CPU 104判断为当前正进行面部检测的情况下(步骤S605中为“是”)，处理进入步骤S609。步骤S606～S612的处理对应于多灯发光模式的处理。
在步骤S606中，CPU 104通过多灯发光所要使用的发光装置的各发光组进行预发光，并计算主发光量。多灯发光模式下主闪光灯中所包括的发光装置是外部闪光灯300。作为其它从闪光灯的多个发光装置具有与外部闪光灯300的结构几乎相同的结构。对于这些发光装置，可以进行利用电波或光的通信(同步)控制。在多灯发光模式中，针对各发光组区分预发光定时。
后续步骤S607～S608的处理与步骤S602～S603的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。如上所述，在通过发光装置进行多灯发光并且不进行面部检测的情况下，CPU104计算多灯发光模式中的主发光量，检测闪烁峰值定时，并且最后进行摄像光圈控制。
在CPU 104判断为发光摄像时的设置是多灯发光模式(步骤S601中为“是”)并且当前正进行面部检测(步骤S605中为“是”)的情况下，处理进入步骤S609。在步骤S609中，CPU104在多灯发光模式下按各发光组进行预发光，并计算主发光量。然而，与步骤S606不同，CPU 104不对包括直接安装至照相机主体100的外部闪光灯300的组进行预发光。这是因为，在假定最有可能由直接安装至照相机主图100的发光装置从正面对被摄体进行照明的情况下，预发光定时在进行正面发光的发光组和其它发光组之间是不同的。在以下的说明中，将包括进行正面发光的发光装置的发光组称为主闪光灯(组)。
步骤S610和S611的处理分别与步骤S602和S603的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。最后，在步骤S612中，CPU 104通过包括直接安装至照相机主体100的外部闪光灯300的组进行预发光，并计算主摄像时的主发光量。
以下参考图18A、18B和18C来说明图17所示的流程图中的各操作的时序图。图18A、18B和18C是示出根据本发明第四实施例的发光摄像时的闪烁检测处理的时序图。参考图18A、18B和18C，“VD”表示要应用于图像传感器101的垂直同步信号的定时。自信号一度设置为低电平直到该信号再次降至低电平为止的时间段是拍摄实时取景的一帧的图像所需的时间段。“光圈位置”是光圈202的开放面积量的视觉形式。上侧位置更接近开放状态。“发光定时”表示例如使用诸如外部闪光灯300等的发光装置的照明光的发光定时。CPU 104与VD同步地读取构成图像传感器101的像素的输出信号，并且在信号读出完成时重复用于重置积分值的控制，由此检测被摄体的亮度值的变化。
图18A示出在多灯发光模式无效(OFF)(步骤S601中为“否”)的情况下的与闪烁检测操作、光圈驱动和发光装置的发光操作有关的各种控制定时。在如图18A所示的情形中，CPU 104进行闪烁检测操作。闪烁检测操作的详情如以上在第一实施例中所述，并且将省略对该操作的冗余说明。根据图像传感器101的600fps驱动周期而发出VD。CPU 104基于对总共12次输出进行积分的结果来进行闪烁检测操作。
然后，CPU 104进行控制以将光圈值从实时取景显示(闪烁检测)所用的光圈值(f1.8)改变为主摄像所用的光圈值(f5.6)，并且同时对图像传感器101改变驱动控制以进行光量控制。最后，CPU 104进行预发光并基于积分结果计算主发光量(光量控制计算)。在上述控制中，在多灯发光设置无效(OFF)的情况下(即，在通过发光装置进行单个发光的情况下)，CPU 104在各种控制操作中紧挨在光圈驱动后的摄像之前进行预发光。这使得可以在防止人物的眼睛闭合的情况下进行摄像。
图18B示出在多灯发光模式有效(ON)并且当前未正进行面部检测(步骤S605中为“否”)的情况下的与闪烁检测操作、光圈驱动和发光装置的发光操作有关的各种控制定时。
在如图18B所示的情形中，CPU 104通过进行多灯发光的多个发光装置的各发光组(从闪光灯EGr～BGr和主闪光灯AGr)进行预发光，并且基于积分结果计算主发光量(光量控制计算)。然后，CPU 104将图像传感器101的驱动控制改变为闪烁检测所用的驱动控制，并进行闪烁检测操作。在闪烁检测操作完成时，CPU 104将光圈值从实时取景显示(闪烁检测)所用的光圈值改变为主摄像所用的光圈值。紧挨在主摄像之前进行闪烁检测操作的该结构使得可以防止由闪烁检测操作和主摄像之间的时间差所引起的闪烁峰值定时偏移的影响，由此实现稳定的无闪烁摄像。
图18C示出在多灯发光模式有效(ON)并且当前正进行面部检测(步骤S605中为“是”)的情况下的与闪烁检测操作、光圈驱动和发光装置的发光操作有关的各种控制定时。
在如图18C所示的情形中，CPU 104通过进行多灯发光的多个发光装置的各发光组(从闪光灯EGr～BGr)进行预发光，并获取积分结果。在该定时，CPU 104没有通过用作主闪光灯的外部闪光灯300进行预发光，因此尚未完成主发光量的计算。
然后，CPU 104将图像传感器101的驱动控制改变为闪烁检测所用的驱动控制，并进行闪烁检测操作。然后，紧挨在摄像之前，CPU 104通过主闪光灯(外部闪光灯300)进行预发光，并且基于该积分结果和用作其它发光组的发光装置先前所进行的预发光的其它积分结果来计算主发光量(光量控制计算)。在闪烁检测操作完成时，CPU 104将光圈值从实时取景显示(闪烁检测)所用的光圈值改变为主摄像所用的光圈值。
在该结构中，在检测到人物的情况下，用作主闪光灯的发光装置紧挨在主摄像之前进行预发光，并且紧挨在主摄像之前进行向着人物的正面发光。这使得可以在防止人物的眼睛闭合的情况下进行摄像。另外，由于紧挨在用作主闪光灯的发光装置的预发光之前进行闪烁检测操作，因此可以防止由自闪烁检测起的时间流逝所引起的闪烁峰值定时偏移的影响，由此实现稳定的无闪烁摄像。
在本实施例中，尽管通过使用包括直接安装至照相机主体100的外部闪光灯300的发光组作为主闪光灯来控制与光量控制计算有关的预发光的定时，但本发明不限于此。例如，在进行多灯发光的情况下，用户可以指定主闪光灯Gr。在这种情况下，包括位于人物正面的发光装置的发光组可以用作主闪光灯(Gr)。
以下参考图19来说明在实时取景显示期间进行伴随有发光的无闪烁摄像的情况下与快门驱动方法的差异和移动物体的检测的有无相对应的各操作。图19是示出根据本发明第四实施例的考虑到快门驱动方法的差异和移动物体检测结果的发光摄像时的闪烁检测处理的流程图。图19所示的步骤S701的处理与步骤S601的处理相同，并且步骤S706～S713的处理分别与步骤S605～S612的处理相同，并且将省略对该处理的冗余说明。
在多灯发光设置无效(OFF)的情况下(步骤S701中为“否”)，处理进入步骤S702。在步骤S702中，CPU 104判断主摄像时的快门驱动方法是否是使用机械前帘幕的方法(机械前帘幕方法)。根据本实施例，对图像传感器101的电荷累积时间段控制中的快门驱动方法被分类为两个方法。一个方法是所谓的机械前帘幕方法，其中在该机械前帘幕方法中，控制作为快门102中所包括的机械遮光叶片的第一叶片组(前帘幕)和第二叶片组(后帘幕)的行进定时，以通过使用前帘幕和后帘幕这两者来调整图像传感器101的电荷累积时间段。另一方法是所谓的电子前帘幕方法，其中在该电子前帘幕方法中，控制快门102中所包括的第二叶片组(后帘幕)和图像传感器101的重置定时，以通过对图像传感器101的电荷累积控制来实现与上述前帘幕的功能等同的操作。根据本实施例，根据快门驱动方法来区分各操作的执行定时，以防止由于在采用机械前帘幕方法的情况下发生的释放时滞增加而导致的闪烁检测操作和主摄像之间的时间差增大。
如果快门驱动方法不是机械前帘幕方法(即，快门驱动方法是电子前帘幕方法)(步骤S702中为“否”)，则处理进入步骤S703。步骤S703～S705的处理分别与步骤S602～S604的处理几乎相同，并且将省略对该处理的冗余说明。另一方面，在快门驱动方法是机械前帘幕方法的情况下(步骤S702中为“是”)，处理进入步骤S714。在步骤S714中，CPU 104判断摄像对象被摄体的移动量是否是预定量以上(即，被摄体是否是移动物体)。移动物体检测由CPU 104基于图像传感器101预先拍摄到的(或在该定时拍摄到的)多个图像来进行。更具体地，CPU 104计算多个图像中的运动矢量，并且如果基于运动矢量的被摄体的移动量是预定阈值以上，则CPU 104检测到被摄体是移动物体。
在未检测到移动物体的情况下(步骤S714中为“否”)，处理进入步骤S715。在步骤S715～S717中，CPU 104按外部闪光灯300的预发光(和光量控制计算)、闪烁检测操作和摄像光圈控制的顺序进行操作。各操作的详情如上所述，并且将省略对这些操作的冗余说明。
另一方面，在检测到移动物体的情况下(步骤S714中为“是”)，处理进入步骤S718。在步骤S718～S720中，CPU 104按闪烁检测操作、摄像光圈控制和外部闪光灯300的预发光(和光量控制计算)的顺序进行操作。各操作的详情如上所述，并且将省略对这些操作的冗余说明。
通过采用上述结构，根据本实施例的照相机主体100可以防止伴随着快门102的操作的释放时滞对闪烁检测操作的影响。在被摄体是移动物体时，根据本实施例的照相机主体100紧挨在主摄像之前进行预发光，以使预发光和伴随有主发光的主摄像之间的时间差最小化，由此减少由被摄体的运动引起的摄像失败。
以上关注于使用外部闪光灯300或类似的外部发光装置的发光摄像时的控制的说明了本实施例。上述结构还可应用于使用内置闪光灯114的发光摄像。
第一变形例
以下参考图20来说明上述第二实施例的第一变形例。图20是示出根据本发明第一变形例的在无闪烁摄像功能为ON的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。图20所示的处理与图10所示的处理的不同之处在于：删除了步骤S406和S413的处理，代替步骤S409而进行步骤S801的处理，并且代替步骤S412而进行步骤S802的处理。在图20所示的处理中，向与图10所示的处理相同的处理指派与图10所示的处理相同的附图标记，并且将省略对该处理的冗余说明。
根据图20所示的本变形例，在步骤S801中(如步骤S401那样)，CPU 104基于实时取景显示所用的图像来计算测光值BvAve。
在步骤S802中(如步骤S405那样)，CPU 104基于步骤S801中所获取到的测光值BvAve来计算主摄像时的曝光条件(Tv、Av和ISO感光度)。
如上所述，根据本变形例，在连续摄像中的第二次和后续摄像中，CPU 104基于实时取景显示所用的图像来获取在计算主摄像所用的摄像参数(曝光条件)时要使用的测光值。在这种情况下，如通过使用在主摄像中拍摄到的记录图像(静止图像)来进行测光的情况那样，不存在以重复的方式计算曝光校正量的可能性。因此，不必通过使用前次摄像时使用的曝光校正量来计算当前摄像时的曝光校正量。因此，如果采用根据本变形例的结构，则在实时取景显示期间进行无闪烁摄像的情况下，可以在限制处理负荷的增加的同时有效地防止图像明度变得不自然。
第二变形例
以下参考图21来说明上述第二实施例的第二变形例。图21是示出根据本发明第二变形例的在无闪烁摄像功能为ON的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。图21所示的处理与图10所示的处理的不同之处在于：添加了步骤S901和S902的处理。在图21所示的处理中，向与图10所示的处理相同的处理指派与图10所示的处理相同的附图标记，并且将省略对该处理的冗余说明。
如第二实施例那样，本变形例采用曝光校正量Comp(x)的值根据曝光时间(快门速度)Tv而改变的结构。在可以固定(优先)Tv的摄像模式中，例如在快门速度(Tv)优先模式中，即使连续摄像中的各主摄像时的曝光校正量针对各个连续摄像保持不变，拍摄图像的质量也不会受到大幅影响。因此，根据本变形例，根据是否设置了曝光控制值中的Tv固定(Tv优先)的摄像条件(例如，Tv优先模式)来区分用于计算曝光条件的方法。
根据图21所示的本变形例，在步骤S901中，CPU 104判断当前摄像条件是否允许优先设置Tv。更具体地，根据本实施例，CPU 104判断当前摄像模式是否允许根据用户的手动设置将Tv设置为固定值。
在CPU 104判断为当前摄像条件不允许优先设置Tv的情况下(步骤S901中为“否”)，处理进入步骤S412。在步骤S412中，CPU 104计算主摄像所用的曝光条件。另一方面，在CPU 104判断为当前摄像条件允许优先设置Tv的情况下(步骤S901中为“是”)，处理进入步骤S902。在步骤S902中，在假定在下一主摄像中去除前次主摄像时的曝光校正量LastComp的影响的必要性低的情况下，CPU 104将测光值Bv设置为Bv1并基于该测光值来计算主摄像所用的曝光条件。
如上所述，根据本变形例，在设置优先主摄像所用的曝光条件中的Tv的摄像条件的情况下，CPU 104在连续摄像中的第二次和后续摄像中，在不考虑前次主摄像时的曝光校正量的情况下计算下一主摄像所用的曝光条件。在这种情况下，由于优先确定Tv，因此在连续摄像中拍摄的图像之间对图像质量的影响小。因此，如果采用根据本变形例的结构，则CPU 104根据摄像条件，不论前次主摄像时的曝光校正量如何都计算当前主摄像所用的曝光条件(摄像参数)，由此减少处理负荷。
第三变形例
以下参考图22来说明上述第二实施例的第三变形例。图22是示出根据本发明第三变形例的在无闪烁摄像功能为ON的情况下的无闪烁摄像处理的流程图。图22所示的处理与图10所示的处理的不同之处在于：删除了步骤S411的处理，并且分别代替步骤S406、S410、S412和S413而进行步骤S1001、S1002、S1003和S1004的处理。向图22所示的处理中的与图10所示的处理相同的处理指派与图10所示的处理相同的附图标记，并且将省略对该处理的冗余说明。
如图22所示，在步骤S1001中，CPU 104将步骤S405中所计算出的曝光条件中的快门速度(曝光时间)Tv(x)用别名LastTv存储在记录单元112的预定区域中。
在步骤S1002中，CPU 104通过使用与步骤S403相同的方法来进行闪烁检测操作。在步骤S1002中，不存在与闪烁检测结果相对应的分支处理。更具体地，根据本变形例，在步骤S1002中，CPU 104不论闪烁的有无都不计算曝光校正量。
在步骤S1003中，CPU 104将测光值Bv设置为Bv1，并基于测光值来计算主摄像所用的曝光条件。然而，CPU 104将步骤S1003中所计算出的曝光条件中的快门速度Tv设置为与为了前次主摄像所计算出的快门速度相对应的LastTv。在步骤S1004中，CPU 104将针对当前主摄像所设置的快门速度Tv用别名LastTv存储在记录单元112的预定区域中。
如上所述，根据本变形例，在连续摄像中的第二次和后续摄像中，CPU 104通过固定首先设置的快门速度Tv来计算下一主摄像所用的曝光条件。在这种情况下，由于快门速度保持不变，因此CPU 104在连续摄像中的第二次和后续摄像中，不论前次主摄像时的曝光校正量如何都计算当前主摄像所用的曝光条件(摄像参数)，由此减少处理负荷。
尽管已经基于上述实施例和变形例具体说明了本发明，但本发明不限于此，而是可以在所附权利要求书的范围内以多种方式修改本发明。例如，在上述的实施例和变形例中，尽管使用快门速度、光圈值和ISO感光度作为曝光条件，但可以将与其它元件有关的曝光控制值添加到曝光条件。例如，如果照相机主体100或摄像镜头200包括用于使入射到图像传感器101的光量衰减的光衰减单元(诸如中性密度(ND)滤波器等)，则摄像设备100可被配置为考虑到与ND滤波器的密度有关的曝光控制值来进行曝光控制。
在上述的实施例和变形例中，尽管以照相机主体100为中心的摄像系统的组件(诸如CPU 104和记录单元112等)以协作方式操作以控制摄像设备100的整体操作，但本发明不限于此。例如，将根据上述的图3、图8、图9、图10、图14、图17和图19～图22所示的各个流程图的(计算机)程序预先存储在记录单元112的预定区域中。CPU 104执行该程序以控制整个摄像系统的操作。该程序可被形成为目标代码、解释器所执行的程序或供给至操作系统(OS)的脚本数据，只要该程序提供编程功能即可。用于供给程序的记录介质例如可以是硬盘、诸如磁带等的磁记录介质、或者光学/磁光记录介质。
在上述实施例中，作为根据本发明的摄像设备的示例，使用被称为镜头可更换型摄像设备的包括单独形成的作为摄像设备主体的照相机主体100和摄像镜头200的摄像设备。然而，本发明不限于此。例如，作为根据本发明的摄像设备，可以使用被称为镜头一体型摄像设备的包括一体形成的照相机主体和摄像镜头的摄像设备。
在上述实施例中，尽管使用数字照相机作为根据本发明的摄像设备的示例，但本发明不限于此。例如，本发明还可应用于应用除数字照相机以外的摄像设备(诸如便携式装置(数字照相机或智能电话)、可穿戴终端或安全照相机等)的结构。
在如下情况下也可以实现本发明：将用于实现根据上述实施例的功能至少之一的程序经由网络或存储介质供给至系统或设备，并且该系统或设备的计算机中的至少一个处理器读取并执行该程序。另外，本发明也可以由用于实现至少一个功能的电路(例如，专用集成电路(ASIC))实现。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种摄像设备，包括图像传感器和被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像的实时取景的显示单元，所述摄像设备还包括：
至少一个处理器或电路，其被配置为进行以下单元的操作：
检测单元，其被配置为基于所述图像传感器按预定间隔拍摄到的多个图像来进行用以检测闪烁的闪烁检测操作；以及
控制单元，其被配置为基于所述检测单元所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器，
其中，所述检测单元被配置为在所述显示单元上显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测，以及被配置为在与进行所述第一检测的时刻不同的定时，根据用户所进行的所述摄像准备指示或所述摄像指示来进行所述闪烁检测操作的第二检测，
其中，所述检测单元被配置为在用于根据所述闪烁的光量变化的预定定时进行摄像的第一设置被预设为开启的情况下进行所述第一检测和所述第二检测，以及所述检测单元被配置为在所述第一设置被预设为关闭的情况下进行所述第一检测而不进行所述第二检测，
其中，在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为在用以减少所检测到的闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的驱动，以进行用于所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示的曝光，以及
其中，在所述第二检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为控制所述图像传感器的驱动，以进行根据所检测到的闪烁的光量变化的预定定时拍摄静止图像所用的曝光。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
所述检测单元被配置为在开始实时取景显示之前，进行所述闪烁检测操作的第三检测，以及
在所述第三检测中检测到闪烁的情况下，所述控制单元被配置为控制所述图像传感器以实现用于减少所述闪烁的影响的电荷累积时间段，从而进行所述第三检测之后的所述显示单元上的实时取景显示。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，还包括：
通知单元，其被配置为在所述闪烁检测操作中检测到闪烁的情况下，向用户通知已检测到闪烁；以及
操作单元，其被配置为使得用户能够进行用以指示所述检测单元开始所述闪烁检测操作的操作，
其中，所述检测单元被配置为在用户在所述操作单元上进行用以指示所述检测单元开始所述闪烁检测操作的操作的情况下，进行所述第一检测，以及
在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，所述通知单元向用户通知已检测到闪烁。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，通过在实时取景显示期间显示预定图标来向用户通知已检测到闪烁。
5.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述检测单元被配置为基于按比拍摄实时取景显示所用的图像的间隔短的间隔所拍摄到的多个图像来进行所述闪烁检测操作。
6.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述预定定时是包括了所述检测单元所检测到的闪烁的光量变化的峰值的定时。
7.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
模式设置单元，其被配置为设置第一模式和不同于所述第一模式的第二模式，所述第一模式用于在所述显示单元上进行反映用户设置的曝光条件的实时取景显示，以及所述第二模式用于在所述显示单元上进行没有反映用户设置的曝光条件的实时取景显示；以及
测光单元，其被配置为基于通过使用所述图像传感器所拍摄到的图像来对被摄体进行测光，
其中，在所述模式设置单元设置了所述第一模式的情况下，不论用户设置的曝光条件如何，所述检测单元被配置为基于所述测光单元的测光结果来获取多个图像，并且被配置为基于所述多个图像来进行所述闪烁检测操作。
8.根据权利要求7所述的摄像设备，其中，所述第二模式是用于在没有反映用户设置的曝光条件的情况下基于所述测光单元的测光结果来进行实时取景显示的模式。
9.根据权利要求8所述的摄像设备，其中，
所述测光单元还被配置为基于所准备的多个测光模式中的任一测光模式来进行测光，以及
不论所述测光模式如何，所述检测单元还被配置为基于通过预定方法获取到的所述测光单元的测光结果来进行所述闪烁检测操作。
10.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
光量控制计算单元，其被配置为基于通过至少一个发光装置的预发光所获得的信息，进行用于计算使用所述至少一个发光装置的发光摄像时的发光量的光量控制计算；以及
确定单元，其被配置为确定进行所述检测单元的所述闪烁检测操作和与所述光量控制计算有关的所述预发光的顺序，
其中，所述确定单元还被配置为基于进行被摄体摄像时的预定条件，来确定所述闪烁检测操作和所述预发光的顺序。
11.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，所述预定条件是基于以下信息至少之一：与发光装置的数量有关的信息；与在摄像对象被摄体中是否包括面部区域有关的信息；与快门驱动方法有关的信息；以及与所述摄像对象被摄体的移动量有关的信息。
12.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
光圈；
判断单元，其被配置为判断在不进行向所述光圈的开放面积量是最大光圈的位置的光圈驱动的情况下、是否能够将所述光圈驱动到所述光圈的目标开放面积量；以及
光圈驱动单元，其被配置为控制所述光圈的驱动，
其中，在所述判断单元判断为在不进行向所述光圈的开放面积量是最大光圈的位置的光圈驱动的情况下能够将所述光圈驱动至所述光圈的目标开放面积量、并且所述光圈的当前开放面积量小于预定值的情况下，所述光圈驱动单元被配置为驱动所述光圈以实现所述预定值以上的开放面积量。
13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，
包括所述光圈的可更换镜头能够以可拆卸的方式安装至所述摄像设备，
所述判断单元被配置为判断安装至所述摄像设备的所述可更换镜头是否是第一镜头，以检测在不进行向所述光圈的开放面积量是指最大光圈的位置的光圈驱动的情况下是否能够将所述光圈驱动至所述光圈的目标开放面积量，以及
在所述判断单元判断为安装至所述摄像设备的所述可更换镜头不是所述第一镜头的情况下，所述光圈驱动单元根据所述闪烁检测操作来驱动所述光圈，使得所述光圈的开放面积量变为所述最大光圈。
14.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
测光单元，其被配置为基于所述图像传感器所拍摄到的图像来对被摄体进行测光；以及
校正单元，其被配置为基于进行被摄体摄像时的曝光条件来校正所述测光单元的测光结果，
其中，所述校正单元还被配置为：
在实时取景显示期间进行连续静止图像拍摄的情况下，基于第一校正量来校正所述测光单元的测光结果，从而用于连续摄像中的第一摄像，以及
在为了所述连续摄像中的所述第一摄像之后的第二摄像、所述测光单元基于所述第一摄像所拍摄到的图像进行测光的情况下，基于第二校正量来校正所述测光单元的测光结果以减少所述第一校正量的影响，从而用于所述第二摄像。
15.根据权利要求14所述的摄像设备，其中，所述校正单元被配置为随着进行被摄体摄像时的曝光时间的减少使校正量增加。
16.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括图像传感器和被配置为显示所述图像传感器所拍摄到的图像的实时取景的显示单元，所述控制方法包括：
通过基于所述图像传感器按预定间隔拍摄到的多个图像进行用以检测闪烁的闪烁检测操作，来检测闪烁；以及
基于所检测到的闪烁信息来控制所述图像传感器，
其中，在所述检测中，在所述显示单元上显示实时取景图像期间，在与接收到摄像准备指示的时刻不同且与接收到摄像指示的时刻不同的时刻，进行所述闪烁检测操作的第一检测，以及在与进行所述第一检测的时刻不同的定时，根据用户所进行的所述摄像准备指示或所述摄像指示来进行所述闪烁检测操作的第二检测，
其中，在用于根据所述闪烁的光量变化的预定定时进行摄像的第一设置被预设为开启的情况下进行所述第一检测和所述第二检测，以及在所述第一设置被预设为关闭的情况下进行所述第一检测而不进行所述第二检测，
其中，在所述第一检测中检测到闪烁的情况下，在用以减少所检测到的闪烁的影响的电荷累积时间段内控制所述图像传感器的驱动，以进行用于所述第一检测之后的所述显示单元上的实时取景显示的曝光，以及
其中，在所述第二检测中检测到闪烁的情况下，控制所述图像传感器的驱动，以进行根据所检测到的闪烁的光量变化的预定定时拍摄静止图像所用的曝光。
17.一种非暂时性计算机可读存储介质，其存储有指令，所述指令在由处理器执行的情况下，使所述处理器执行根据权利要求16所述的控制方法。
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