CN1174339A

CN1174339A - 数字照相机

Info

Publication number: CN1174339A
Application number: CN97117863A
Authority: CN
Inventors: 杉本和彦
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Hyun Hyun Lee
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1998-02-25
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: EP0819972A1; US6195127B1; US6441856B1; DE69730915D1; EP0819972B1; CN1135429C; DE69730915T2

Abstract

一种数字照相机包括一个闪光灯和一个CCD成像器。在该闪光灯不发光时,一个微处理器首先曝光CCD成像器。这样,根据由CCD成像器生成的照相机信号中的一个亮度信号,用一个计算器计算一个亮度评估值。随后,微处理器使该闪光灯发出一个预射光,并用1/1500秒的速度曝光CCD成像器。根据此时获得的照相机信号的亮度信号,用计算器来评估亮度评估值。然后,根据由这种方式获得的两个亮度评估值,该微处理器计算闪光灯的主射光量。

Description

数字照相机

本发明涉及一种数字照相机。本发明尤其涉及一种在物体成像时由一个闪光灯按主发光量发出主发射光使一个成像装置在第一周期曝光的数字照相机。

现有的数字照相机在物体的亮度值低于所要求的亮度值时通过闪光灯发出预射光来计算物体的亮度值，闪光灯的主发光量是根据该亮度值而计算出的。参见图13加以详细说明，没有闪光灯发射光的亮度值E₀低于所要求的亮度值E_t，由闪光灯发射预射光测得的亮度值为E_s，根据亮度值E_s计算出主射光量，闪光灯根据该主射光量发射光，这样，亮度值的不足量便得到了补充。

但是，在现有技术中，处在有光闪烁的荧光灯下的物体，由于预射光的亮度值E_s有5％的变化量，这样，精确计算主射光量就会有问题。也就是说，在现有技术中，尽管靠亮度值E_s所计算的主射光量去掉了不足量，但如果预射光的曝光时间较长，亮度值E_s就会随灯光的闪烁而改变，因此，主射光量就可能发生较大的偏差。

因此，本发明的主要目的是提供一种新颖的数字照相机。

本发明的另一个目的是提供一种能精确计算闪光灯的主射光元件的数字照相机。

本发明的更进一步的目的是提供一种能在设定模式下计算出最合适的主射光元件的数字照相机。

根据本发明，一种在物体成像时由一个闪光灯按主射光量发出主射光且使一个成像装置在第一周期曝光的数字照相机包括：一个检测装置，用以检测由成像装置输出的照相机信号的一个亮度信号；一个评估装置，用以评估该亮度信号和输出一个亮度评估值；一个第一控制装置，用以在无闪光灯发射光时使成像装置曝光；一个第二控制装置，用以使闪光灯按预射光量发出预射光且在比第一用期短的第二周期使成像装置曝光；以及一个计算装置，用以根据一个对应于第一控制装置的控制从评估装置输出的第一无发射的亮度评估值和一个对应于第二控制装置的控制根据从评估装置输出的预射光的亮度评估值来计算主射光量。

第一控制装置在无闪光灯发射光时使成像装置曝光，这样，从评估装置得到第一无光发射的亮度评估值。第二控制装置使闪光灯发射预射光量的预射光，并使成像装置在第二周期曝光，这样便可从评估装置获得预射光亮度评估值。计算装置根据第一无发射的亮度评估值和预射光亮度评估值来计算主射光量。闪光灯按主射光量发射光并同时在第一周期使成像装置曝光。另外，规定第二周期要比第一周期短。

本发明的一个方面，第一控制装置在第三周期使成像装置曝光。随后，根据第一周期、第三周期和第一无发射的亮度评估值，在无闪光灯发射光的第一周期使成像装置曝光的过程中，一个亮度评估值计算装置计算一个第二无发射的亮度评估值。此外，根据第二无发射的亮度评估值、目标亮度评估值、预射光亮度评估值和预射光量，一个主射光量计算装置计算主射光量。

在本发明的一个具体实施例中，根据第三周期，第一无发射的亮度评估值和目标亮度评估值，一个曝光周期计算装置计算一个最合适的曝光周期以获得无闪光灯发射光时的目标亮度评估值。如果这个最合适的曝光周期比曝光成像装置可能的最长周期短，一个删除装置删除主射光。也就是说，由于该目标亮度评估值在无主射光时取得，故该删除装置删除主射光。

根据本发明，由于规定了预射光的一个曝光周期短于主射光的曝光周期，预射光亮度评估值不受外来光的影响，因而能精确地计算主射光量。

根据本发明，一种在物体成像时由一个闪光灯按主射光量发射出主射光并使一个成像装置曝光的数字照相机包括：一个模式设定装置，用以设定第一模式和第二模式中的一个；一个第一加权量表以存贮第一加权量数据；一个第二加权量表以存贮第二加权量数据；一个检测装置用以检测从成像装置输出的照相机信号的一个亮度信号；一个加权装置，用以加权对应一个设定模式的亮度信号；一个核算装置，用以计算加权装置的输出值和输出一个亮度评估值；一个第一控制装置，用以使闪光灯完成预发射和使成像装置曝光；一个第一计算装置，对应于第一装置的操作，根据核算装置输出的一个预射光亮度评估值来计算主射光量。

第一控制装置使闪光灯发出预射光并使成像装置曝光，这样，从成像装置输出照像机信号。当通过模式设定装置设定第一模式时，加权装置用第一加权量表对照相机信号中的亮度信号加权。此外，当通过模式设定装置设定第二模式时，加权装置用第二加权量表对照相机信号中的亮度信号加权。由计算装置计算加权装置的输出，且根据核算装置输出的预射光亮度评估值由第一计算装置计算主射光量。

在本发明的一个方面，第二控制装置在无闪光灯发光时使成像装置曝光，同时加权装置选取第一加权量表。之后，第二计算装置计算一个最合适的曝光周期以获得无闪光灯发光时的一个目标亮度评估值，它是对应于第二控制装置的一个操作根据从核算装置输出的一个第二亮度评估值而进行的。

在第一模式中，将最合适的曝光周期与能使成像装置曝光的最长曝光周期相比，如果这个最合适的曝光周期短于最长曝光周期，则删除主射光。另外，第一模式是一个对应于最合适的曝光周期进行主射光发射的自动的发射光的模式，且物体周围的第一加权量数据比物体中心的第一加权量数据小但大于“0”。

在第二模式中，将最合适的曝光周期与最长的曝光周期相互比较，如果最合适的曝光周期比最长的曝光周期短，保留这个最合适的曝光周期作为主射光发射时的一个曝光周期；如果这个最合适的曝光周期等于或长于最长的曝光周期，则保留这个最长的曝光周期作为主射光发射时的曝光周期。另外，第二模式是一个与最合适的曝光周期无关的使闪光灯发出主射光的强制发光模式，且在物体周围部分的第二加权量数据有一个为“0”的值。

根据本发明，由于加权量表对应所设定的模式而改变，这样便可计算该模式下的最合适的主射光量。

以上所描述的本发明的目的和其它目的、特征和有益效果将在下面结合附图加以详细介绍。

图1是本发明的一个具体实施例的方框图；

图2是图1实施例的一个部分的详解图；

图3是图1实施例的另一个部分的详解图；

图4是图1实施例的其它部分的详解图；

图5是图1实施例的其它部分的详解图；

图6是图1实施例的其它部分的详解图；

图7是图1实施例的操作的一部分流程图；

图8是图1实施例的操作的另一部分流程图；

图9是图1实施例的操作的其它部分的流程图；

图10是图1实施例的操作的另一部分的流程图；

图11是图1实施例的操作的其它部分的流程图；

图12是图1实施例的操作的另一部分的流程图；

图13是现有技术的操作的详细图解。

参照上述的附图对本发明的一个实施例进行描述，图1是本实施例的一个数字照相机10的一个方框图。

图号“12”表示一个CCD成像器用以接收一个由光学系统产生的光学影像以进行光电转换并输出一个照相机信号。如图2所示在CCD成像器12上形成若干个光线接收部分12a，一个彩色滤光器13中的三原色R(红)、G(绿)、B(蓝)的如图3所示的镶嵌结构分布着，彩色滤光器13位于光线接收部分12a的前面。光线接收部分12a构成了CCD成像器的各个像素，该彩色滤光器13中分布的R(红)、G(绿)、B(蓝)的一个对应着一个光线接收部分12a。

穿过透镜(未示出)的光学影像通过该彩色滤光器13作用到CCD成像器12的光线接收部分12a上并进行光电转换。在一个曝光周期用这样的方式获得的电荷被积累，也就是一个电荷积累周期根据快门速度来确定，之后，输出该电荷。

如图2所示，具体地说，CCD成像器12包括若干与象素一一对应的光线接收部分12a；若干垂直转换寄存器12b，用以在垂直方向转换由光电转换系统所获得的电荷和由光线接收部分12a所积累的电荷，一个位于各个垂直转换寄存器12b端部的水平转换寄存器12c，用于在水平方向转换由垂直转换寄存器12b所转换的电荷且CCD成像器12由一个定时发生器18输出的定时信号驱动。在定时信号中有一个读脉冲用于从光线接收部分12a读取电荷并将该电荷加到垂直转换寄存器12b上，一个垂直转换脉冲用于为垂直方向的每条线转换垂直转换寄存器12b中的电荷，一个水平转换脉冲用于为水平方向的每个象素转换水平转换寄存器12c中的电荷，一个扫描脉冲用于在非曝光周期即非电荷积累期中扫描由光线接收部分12a产生的电荷。

定时发生器18控制一个周期用以输出一个与下文所述的快门速度指令信号相应的扫描脉冲。这样，便可控制充电累积周期并得到所需要的快门速度。另外，根据扫描脉冲的一个输出周期来控制快门速度的技术如电子快门的功能一样是众所周知的。

这样，由CCD成像器12产生各个象素的电荷，之后被当作一个影像信号输出。现在，由于彩色滤光器13为如图3所示的结构，当在CCD成像器12中完成充电时，位于左下端的绿色滤光器元件中所通过的一个G(绿)信号最先输出，随后位于其右边的紧挨绿色滤光器元件的蓝色滤光器元件中所通过的一个B(蓝)信号便被输出。这样当完成最低行的输出后便以同样的方式从倒数第二行输出这种彩色信号。

图号“14”表示一个A/D(模/数)转换器用以数字化由CCD成像器12输出的影像信号，也就是说，对应各自的滤光器元件，且由A/D转换器14的一个输出的彩色信号作为影像数据被依次写到一个RAM(随机存贮器)16上。

写入RAM16的操作由来自存贮器控制电路40的一个写控制信号来控制。对应CCD成像器12的各个象素的若干地址被预先送入该RAM16中。根据定时发生器18的定时信号由该存贮器控制电路40来控制写操作以使影像数据中的每个彩色数据存贮到一个所要求的地址处。另外，输入的彩色数据对应的CCD成像器12的象素由一个被读脉冲复位且由垂直转换脉冲增加的垂直计数器的计数值和一个被垂直转换脉冲复位且由水平转换脉冲增加的水平计数器的计数值来确定。

因此，在CCD成像器12每次曝光时取出所有象素的电荷，每个象素有一个R、G和B的彩色组分，由这样的象素组成的影像数据被存贮到RAM16里。

如图4所示，彩色滤光器13中的每个块由带R、G和B的滤光器元件的三个象素一个挨一个地排成字母“L”型，形成若干个如B_1.1，B_1.2的块B_m，n(其中m，n为整数)。当所有彩色数据写入RAM16中之后，根据存贮器控制电路40中的一个读控制信号读出每个块的R、G或B的彩色数据。另外，加下划线的每一滤光器元件形成一个块且每个块由一条实线圈起来。此外，每个块中的R、G和B的滤光器元件由虚线隔开。

图号“20”表示一个计算器，用以通过把同一个块中所包括和所读出的R、G和B的彩色数据代入预定的式子中而产生一个表示亮度信号Y的值的亮度数据Dy，一个表示色差信号R-Y的色差数据D_r以及一个表示色差信号B-Y的色差数据D_b，如果R、G和B的彩色数据分别由“r”、“g”和“b”来表示，则该等式表示如下。

D_y＝3_r+6_g+b

D_r＝r-g

D_b＝b-g

把用这种方式得到的亮度数据D_y输入给一个加权电路22。根据第一加权量表28或第二加权量表30中的加权量数据K用加权电路22对亮度数据Dy进行加权处理，也就是说，用加权量数据k通过加权电路22对亮度数据Dy进行乘法处理。从存贮器控制电路40中第一加权量表28和第二加权量表30得到读地址且识别哪一块R、G和B数据是由计算器20输出的亮度数据和色差数据产生的。之后，第一加权量表28和第二加权量表30输出对应于一个指定块的加权量数据k。

更确切地讲，第一加权量表28被分成256个区域A_i，j(i，j为从1到16的整数)，其中在垂直方向有16个区域且在水平方向有16个区域，见图5所示，具有数值“1”，“2”或“3”的加权量数据k对应每一个区域。每个区域A_i，j都比每个块B_i，j大且每个区域A_i，j中的若干个块B_m，n均有同样的加权量数据k。第一加权量表28检测一个与从计算器20输出的亮度数据和色差数据有关的区域，并且把对应于所检测区域的加权量数据k加到加权电路22上。

同样，第二加权量表30也被分成256个区域A_i，j(I，j为从1到16的整数)，如图6所示，在垂直方向有16个区域且在水平方向有16个区域，具有数值“0”，“1”，“2”，“4”或“6”加权量数据k对应每个区域。第二加权量表30检测一个与从计算器20输出的亮度数据和色差数据有关的区域，并且把对应于所检测区域的加权量数据k加到加权电路22上。

由于主体处于屏幕的中心，在图5所示的第一加权量表28中，中间16个区域的加权量数据k为“3”，而该16个区域周围的36个区域的加权量数据k为“2”且主体位于此处的可能性稍小，外面其它区域的加权量数据k为“1”且主体存在的可能性极其小。根据加权量数据k对亮度数据进行加权处理，这样就可实现对中心位置的重点测光即着重考虑屏幕中心的亮度值同时也充分考虑其邻近区域的亮度值。

另一方面，在图6所示的第二加权量表30中，在主体存在可能性大的4个区域中加权量数据k为最大值“6”；而在这4个区域附近的8个区域中主体存在的可能性稍小些，加权量数据k为小于“6”的数“4”。此外，在这8个区域周围的20个区域中主体存在的可能性更小，加权量数据k为小于“4”的数“2”；在这20个区域周围的20个区域中主体存在的可能性更小，加权量数据k为比“2”小的值“1”；另外，在这20个区域周围的其它区域中，主体存在的可能性最小，而逆光时像荧光灯和太阳光这样的亮度极高的光源存在的可能性较高，这样在剩余的区域加权量数据k为“0”。这样，值“0”意味着在剩余区域中的亮度值实际上不被计入后面讲到的一个评估值中。

图中符号SW2表示一个开关，用于选取一个来自第一加权量表28和第二加权量表30的加权量数据并将其加到加权电路22中，且开关SW2由后面讲到的一个微处理器32提供的一个第二开关信号来控制。

图号24表示一个积分器，用来计算加权电路22所完成的等于一个屏幕的加权操作的亮度数据的总和，也就是对通过一个屏幕的亮度数据进行数字积分。根据相应的亮度数据Dy，第一加权量表28和第二加权量表30的每一个都有256个加权量数据。通过用256个加权量数据的总和除以积分值计算器26来标准化一个积分值，以计算在一个曝光调整过程中的一个作为评估对象的一个亮度评估值Vy。

另外，从计算器20同时输出的带亮度数据的两个色差数据被用于一个白平衡调整电路(未示出)中的白平衡调整操作。

微处理器32确定CCD成像器的曝光周期即快门速度，以根据计算器26提供的亮度评估值Vy来进行曝光调整。根据该确定的快门速度，微处理器32还发出一个CCD成像器12的曝光定时指令即成像定时指令。此外，微处理器32根据一个来自快门释放按钮36的快门释放指令和亮度评估值V_y控制闪光灯38发光和开关SW1与SW2。

闪光灯38根据来自微处理器32的闪光指令指定的时间周期发射光。闪光灯38的发光周期决定了发光量，发光周期越长，发光量就越大。操作者揿下快门释放按钮36把快门释放指令输入到微处理器32中。

在输入快门释放指令之后，一个信号处理电路42通过开关SW1接收RAM16中所存贮的影像数据，并对影像数据进行一般的信号处理如分色、r校正、信号压缩等等，以及输出静态影像数据。通过微处理器32静态影像数据被记录在诸如快速存贮器和存贮器卡片之类的记录载体44上。另外，由一个来自微处理器32的第一开关信号来控制开关SW1。

图号34表示一个模式选择按钮34，用以根据操作者的一个操作来选取自动发光模式或是强制发光模式，而且用于把一个设定所选模式的模式设定信号输入到微处理器32中。根据该模式设定信号微处理器32用第二开关信号来控制开关SW2。特别是在用模式选择按钮34选定了自动发光模式的情况下，开关SW2的一端与第一加权量表28的一边相连而在选定了强制发光模式的情况下，在曝光调整过程中，开关SW2与第一加权量表30的同一边相连，且在计算闪光灯38的发光量时将开关SW2与第二加权量表30的一边相连。

自动发光模式指的是闪光灯发出主射光以补充不足量的一种方式，它只用于即使在曝光调整操作时设定快门速度最小也不能解决曝光不足的情况，它是常规拍摄时的理想方式。另一方面，在大大地增加主体后面的亮度使屏幕中心的主体变为逆光的情况下，闪光灯38总是发出用于优化主体光线量的光，强制发光模式就是这样一种逆光校正模式。

参照图7至12所示的流程图，重点说明微处理器32的处理的曝光调整过程和闪光灯38的发光控制。另外，图7至9为自动发光模式的流程图，图10至12为强制发光模式的流程图。当通过模式选择按钮34选择了自动发光模式时，根据图7至9的流程图进行操作，反之，当选择了强制发光模式时，则按图10至12的流程图进行操作。

首先描述自动发光模式的操作。当选择了自动发光模式后，在步骤S₁中用开关SW2选择第一加权量表，进入步骤S₃。如果确认操作者按下快门释放按钮36，则在步骤S₃中将快门释放指令输入到微处理器32中，微处理器32首先启动曝光调整操作。即微处理器32把一个快门速度设定信号施加给定时发生器18用以初始化快门速度使其在步骤S₅中成为中档速度的1/250秒。定时发生器18接收快门速度设定信号并对CCD成像器12控制扫描脉冲的输出周期，使充电周期变为1/250秒。之后为了在步骤S₇中重复进行3次闪光的曝光调整将变量N的初值设为“1”，且在步骤S₉中以1/250秒的快速度进行第一次曝光，随后在步骤S₁₁中计算亮度评估值V_y。

尤其是将这次曝光所产生的影像数据写入RAM16中之后，计算器20根据该影像数据计算亮度数据和色差数据。只有根据存贮在第一加权量表28中的加权量数据k对亮度数据在加权电路22中进行加权处理，这样才能得到将重点放在屏幕中心的亮度数据。积分器24对等于一幅的亮度数据进行数字式积分并且累加器26用加权量数据的总和除以该积分值，这样计算出着重在屏幕中心的亮度评估值V_y。

在步骤S₁₃中，微处理器32将亮度评估值V_y与目标评估值Y_t进行比较得到一个最合适的曝光状态，并更新快门速度以使亮度评估值V_y与目标评估值Y_t相一致。微处理器32用Y_t/V_y乘以当前的快门速度后得到一个新的快门速度进行随后的曝光。如果亮度评估值为“50”而目标评估值为“100”，这样亮度值仅为最合适值的一半，快门速度则从当前的快门速度1/250秒变为1/125秒的低速。在步骤S₁₅中，微处理器32判断是否已进行了三次调整快门速度的曝光，如果低于三次，则在步骤S₁₇中微处理器32使变量N增加。在步骤S₁₃中微处理器32判断为后续的曝光所新赋的快门速度是否比1/30秒慢，即是在步骤19中曝光周期是否比1/30秒长，如果“是”，微处理器32将快门速度设为1/30秒。在步骤S₁₉和S₂₁中将1/30秒作为快门速度的最小值，在该实施例的数字照相机中快门速度不能设为小于这个最小值的数。当在曝光调整操作中计算出的快门速度小于该最小值，则将快门速度强行设定为这个最小值。

之后，程序返回到步骤S₉，重复进行上述的操作。即第三次曝光的快门速度由第二次的曝光获得，而第四次曝光的快门速度由第三次曝光获得。当曝光调整象这样重复三次后，说明曝光调整完成，程序从步骤S₁₅转入S₂₃，判断闪光灯38是否需要发光。

判断从步骤S₁₃最后得到的第四次曝光的快门速度是否小于该实施例的数字照相机10允许的最低快门速度1/30秒，即在完成曝光调整后，如果第一次曝光的充电时间小于或等于1/30秒，判断亮度评估值V_y是否未达到目标评估值Y_t。当确认快门速度等于或高于1/30秒时，也就是在曝光周期等于或小于1/30秒时，由于最合适的曝光是由该快门速度获得的，因而闪光灯不用发光。另一方面，如果确认快门速度不比1/30秒长就不能得到最合适的曝光状态，由于需要闪光灯38的发光，则转到步骤S₂₅以控制闪光灯38的发光。

如果确认在步骤S₂₃中不需要闪光灯38发光，则程序转到步骤S₄₁，且CCD成像器12以在步骤S₁₃得到的新的快门速度曝光，获得最佳曝光状态。也就是微处理器32删除闪光灯38的发光并进行拍摄。之后，把从步骤S₅₅中得到的影像数据通过信号处理电路42作为静态影像数据记录在记录载体44上。另外，如果步骤S₂₃中确定了不需要闪光灯38发光，通过输出在步骤S41中预定曝光周期打开开关SW1的第一开关信号把步骤S₄₁中因曝光而得到的影像数据输入到信号处理电路42中。

另一方面，在对闪光灯38的发光控制的操作中，输出快门速度设定信号，以便在步骤S25中将主射光的快门速度设为最小值的1/30秒，随后，不用闪光灯38发光以1/30秒的快门速度曝光CCD成像器12而得到的期望亮度评估值被计算为无发射亮度评估值Y₀。即无发射亮度评估值Y₀由下式算出：

无发射的亮度评估值Y₀＝{(1/30秒)/(第三次曝光的快门速度)}×(第三次曝光所得到的亮度评估值V_y)

在步骤S₁₃计算第四次曝光的快门速度之前，把第三次曝光的快门速度存入微处理器32的存贮器32a中。另外，1/30秒等于第一周期，第三次曝光的快门速度等于第三周期。第三次曝光得到的亮度评估值等于第一无发射亮度评估值，而无发射亮度评估值Y₀等于第二无发射亮度评估值。

当用这种方式以1/30秒的快门速度把无发射亮度评估值Y₀计算为亮度评估值时，目标评估值Y_t与无发射亮度评估值Y₀之间的差值即Y_r-Y₀在步骤S₂₉中被计算为亮度不足量U，此外，快门速度设定信号被加到定时发生器18上以在步骤S₃₁中将快门速度设为1/1500秒。当快门速度为1/1500秒时，换句话说，当充电时间非常短到1/1500秒时，在影像数据中包括物体光线在内的外来光的影响变得非常小。

接着，在步骤S₃₃中CCD成像器12以1/1500秒的快门速度启动曝光。另一方面，微处理器16对闪光灯38输出预射光的闪光指令并同时作为一个快门速度设定信号的输出。如果闪光灯38接收预射光的闪光指令，在CCD成像器12曝光时闪光灯38的发光量变为P。这种发光状态称作预射光状态，它是在后面讲到的主射光之前预先完成的发光状态。

如果确认在步骤S₃₇中已经以1/1500秒的快门速度进行了曝光，则把所得到的影像数据写入RAM16中。之后，按前面所述的无发射状态的加权操作来进行步骤S₃₉的以中心为重点的加权操作，并用计算器26来计算预射光中的亮度评估值V_y。在步骤S₄₃中，微处理器32把预射光的亮度评估值V_y当作一个预射光亮度评估值Y_s。

根据下式，在步骤S₄₅中，微处理器32计算主射光中闪光灯38的一个主射光量Q：

Q＝(U/Y_s)×P

在上式中，用亮度不足量U除以预射光亮度评估值Y_s，计算出需要补充不足量为由一个预射光所获得评估值的倍数，并用一个所计算的倍率乘以预射光的发光量，最后得到主射光量。由于在预射光中把快门速度设定为一个非常小的数如1/1500秒，故认为预射光亮度评估值Y_s本身只取决于闪光灯38的发光。另外，在计算主射光量时可不考虑外来光的影响，所以，因闪烁引起的亮度波动不会产生问题。

在步骤S₄₇中，微处理器32把使快门速度设定为1/30秒的快门速度设定信号输出给定时发生器18。

这样，确定了闪光灯38的主射光量Q和快门速度，便可在步骤S₄₉中对CCD成像器12进行主曝光。另一方面，微处理器32向闪光灯38输出主射光闪光指令，在步骤S₅₁中，闪光灯38在CCD成像器12曝光的时候发出等于主射光量Q的一个周期的光。

如果确认在步骤S₅₃中完成了以1/30秒的快门速度进行曝光，则把所得到的影像数据写入RAM16中。此外，当确认在步骤S₂₃中要求闪光灯38发光时，微处理器32输出第一开关信号，以使直到自步骤S49中开始曝光的预定周期结束前处于打开状态的开关SW1关闭。开关SW1响应该第一开关信号变成关闭状态。由于现在把预定的时间设为一个从成像器12输出主射光影像数据到把影像数据完全写入RAM16中的期限，信号处理电路42将步骤S₅₅中因曝光而得到和从RAM16中读出的影像数据进行信号处理，且把由信号处理电路42处理的静态影像数据记录在记录载体44上。

如上所述，在自动发光模式中，假设在计算亮度评估值时采用中心重点测光，则在主体周围有一个小的加权量数据。在决定闪光灯38发光的必要性和主射光量时，应考虑周围的亮度，这样物体包括周边区域都得到一个合适的光量。

结合图10至12的流程图对强制发光的模式加以描述，对于与图7至9中重复的部分略去。

如果用模式选择按钮34选择了强制发光模式，开关SW2在步骤S₆₁选取第一加权量表28进行前面的曝光调整，在强制发光模式的曝光调整中，使用第一加权量表28的加权数据来计算亮度评估值。

如果按下快门释放按钮36，从步骤S₆₅到S₈₁的曝光调整操作进行三次，之后程序转向步骤S₈₃。在步骤S₆₉中第三次曝光获得的亮度数据存贮在位于计算器20和加权电路22之间的一个存贮器(未示出)中，此外，在步骤S₇₃的第三次处理得到的快门速度也存贮在该存贮器中。

在步骤S₈₃中，判断由步骤S₇₃的第三次曝光评估而最终得到的快门速度是否小于1/30秒，如果小于1/30秒，则在步骤S₈₅中将快门速度强行设为1/30秒。尽管主曝光的快门速度在步骤S₇₃或S₈₅用上述的方法获得，但由于快门速度随后面所执行的预射光而改变，一旦获得主曝光的快门速度便存入微处理器32中的存贮器32a中以便在步骤S₈₇中保存快门速度。

尽管为了设定闪光灯的发光量准备启动发光量设定操作，但在发光设定操作之前，在步骤S₈₉中第二开关信号将开关SW2连到第二加权量表30的一侧，随后，在计算屏幕的亮度评估值时，使用只考虑屏幕中心的第二加权量表30。

在步骤S₉₁中，以先前存入存贮器中的并以第三次曝光为基础的亮度数据D_y，计算出亮度评估值V_y，之后利用下式算出无发射的亮度评估值Y_a：

无发射的亮度评估值Y_a＝{(主射光中的快门速度)/(第三次的快门速度)}×亮度评估值V_y。

在选择了第一加权量表28的时候，把所计算的快门速度代入到上式中，即计算无发射的亮度评估值Y_a时应考虑周边的亮度。将这种情况与仅根据中心亮度所计算的无发射亮度评估值Y_a进行比较，该值变大，因此，在逆光状态中用边亮度的饱和度被控制。

在步骤S₉₃中，将无发射的亮度评估值Y_a与目标评估值Y_t相互比较。当Y_t＞Y_a时，即使快门速度设为最小值，亮度评估值也达不到目标评估值Y_t，因而就需要闪光灯38发光，主射光量通过步骤S₉₇到S₁₁₁确定。另一方面，在步骤S₉₃中当确认Y_t≤Y_a时，通过预先执行的曝光调整对屏幕上的评估认为屏幕中心的主体有足够的光量，步骤S₉₅中将闪光灯38的发光量设定为预先限定的一个最小发光量P_min，随后，程序转向步骤S₁₁₃。

在步骤S₉₇后确定主射光量时，在步骤S₁₀₇中计算预射光状态的亮度评估值V_y的过程同前面所述的自动发光模式中的计算一样，但由于这时用第二加权量表30代替第一加权量表28，周围的物体被忽略，只考虑对中心的主体进行预射光中的屏幕评估。在步骤S₁₁₁中根据亮度评估值V_y计算的主射光量Q也只考虑中心区域的发光量。

当主射光量Q以这种方式确定时，在先前的步骤S₈₇中存贮起来的主射光的快门速度从存贮器32a中取出，表示所取出的快门速度的快门速度设定信号被加到定时发生器18上，且以这个快门速度执行步骤S₁₁₇的主曝光。在主曝光期间，闪光灯38发出步骤S₁₁₁所确定的主射光量Q或发出步骤S₉₅所确定的主射光量P_min，且在步骤S₁₂₁中把曝光完成之后把所得到的影像数据记录在记录载体44上。

另外，对于操作者敢于选择强制发光模式的情况，主射光量P_min设为能使主体亮度有较小的增加的最小值，通过曝光调整解决了主体曝光的不足。

如上所述，在强制发光模式中，屏幕亮度的评估采用的是第一加权量表28，因此，把重点放在屏幕中心的主体上进行曝光调整且考虑周围的区域。这样周边区域的物体也可获得理想的曝光。此外，对曝光不足的情况，即使进行曝光调整，也只考虑中心区域用第二加权量表30对屏幕的亮度加以评估。也就是说对于评估物体周围放置的光源不予考虑，仅对中心区域的主体的曝光不足加以补充。故而，可校正逆光。

将预射光的快门速度设得很高，这样可在任何模式中排除除闪光灯的光之外的外来光的影响，即使照明光被包括在物体中，且通过闪烁加以改变，也可不受闪烁影响地精确确定主射光量。

在本实施例中，尽管所有块的亮度数据都采用数字积分而得到亮度的评估值，但没有必要淡化某些块来进行亮度评估值的计算，例如把某一特定块作为从水平和垂直两个方向对十个块进行数字积分得出的物体，用以缩短处理的时间。

加权量表28、加权电路22、计算器20和26、积分器24、信号处理电路42可被放在一个具有微处理器32的功能的单个微处理器中通过软件来实现它们各自的功能。

在本实施例中，尽管以1/1500秒的快门速度计算出预射光时的亮度评估值Y_s，但快门速度不必限定在1/1500秒。也就是说，由于预射光时闪光灯38的发光周期约50毫秒，快门速度只要满足一个条件即曝光周期长于发光周期并有效地限制外来光的影响，即使把1/2000秒、1/5000秒和1/10000秒作为最大的快门速度，也可得到同样的效果。理想的快门速度是使曝光周期非常接近闪光灯38的发光周期。

同样，主射光的快门速度设为1/30秒并非限于此值，例如，可将快门速度设为1/29秒以获得充分的曝光。如考虑到无意识的振动，快门速度可设为1/50秒。

对本发明已进行了详细的描述和说明，但很显然，本发明并不被局限于唯一的实例或图示中，本发明的精神和范围仅被限定在所附的权利要求中。

Claims

1、一种在物体成像时由一个闪光灯按主射光量发出主射光使一个成像装置在第一周期曝光的数字照相机，包括：

一个检测装置，用以检测由所述成像装置输出的照相机信号的一个亮度信号；

一个评估装置，用以评估所述亮度信号和输出一个亮度评估值；

一个第一控制装置，用以在无所述的闪光灯发光时曝光所述的成像装置；

一个第二控制装置，用以使所述的闪光灯按预射光量发出预射光且在比所述的第一周期短的第二周期曝光所述的成像装置；

一个计算装置，用以根据一个对应于所述第一控制装置的控制从所述的评估装置输出的第一无发射的亮度评估值和一个对应于所述第二控制装置的控制从所述的评估装置输出的预射光亮度评估值计算所说的主射光量。

2、根据权利要求1所述的数字照相机，其中所述的第一控制装置在第三周期曝光所述的成像装置，且

所述的计算装置包括一个亮度评估值计算装置，该装置根据所述的第一周期、所述的第三周期和所述的第一无发射亮度评估值计算在所述的闪光灯不发光时所述的第一周期曝光所述的成像装置的一个第二无发射亮度评估值；一个发光量计算装置，该装置根据所述的第二无发射亮度评估值、一个目标亮度评估值，所述的预射光亮度评估值和所述的预射光量来计算所述的主射光量。

3、根据权利要求2所述的数字照相机，其中：

所述的亮度评估值计算装置根据下式(1)计算所述的第二无发射亮度评估值，第二无发射亮度评估值＝(第一周期/第三周期)×第一无发射亮度评估值…(1)

所述的发光量计算装置根据下式(2)计算所述的主射光量

主射光量＝{(目标亮度评估值-第二无发射亮度评估值)/预射光亮度评估值}×预射光量…(2)

4、根据权利要求2所述的数字照相机，还包括：

一个曝光周期计算装置，根据所述的第一周期、所述的第一预射光亮度评估值和所述的目标亮度评估值，计算在所述闪光灯不发光时得到的所述的目标亮度评估值的一个最合适的曝光周期；

一个比较装置，用以比较所述的最合适的曝光周期和一个最长的曝光周期；

一个删除装置，当所述的最合适的曝光周期短于所述的最长的曝光周期时删除所述的主射光。

5、根据权利要求1所述的数字照相机，其中所述的评估装置包括一个对所述的亮度信号进行加权的加权装置，一个根据所述的加权装置的输出生成所述的亮度评估值的生成装置。

6、根据权利要求5所述的数字照相机，其中所述的加权装置包括一个存贮若干进行加权操作的加权量数据的加权量表，所述的生成装置包括一个对所述加权装置的输出进行积分处理的积分装置，和一个除法装置，用于以所述加权量数据的总和除以积分装置的输出。

7、根据权利要求1所述的数字照相机，其中所述第二周期长于所述预射光所需的周期。

8、根据权利要求1所述的数字照相机，还包括：

一个信号处理装置，把预先设定的信号处理成所述主射光中所产生的所述照相机信号，

一个记录装置，把所述信号处理装置的一个输出记录到一个记录介质上。

9、一种在物体成像时由一个闪光灯按主射光量发出主射光使一个所述的成像装置曝光的数字照相机，包括：

一个模式设定装置，用以设定第一模式和第二模式中的一个；

一个第一加权量表，其中存贮有第一加权量数据；

一个第二加权量表，其中存贮有第二加权量数据；

一个检测装置，用以检测由所述成像装置输出的照相机信号中的一个亮度信号；

一个加权装置，根据对应于由所述模式设定装置设定的模式的一个表时所述的亮度信号加权；

一个生成装置，根据所述加权装置的一个输出生成一个亮度评估值；

一个第一控制装置，用于使所述的闪光灯发出预射光并使所述的成像装置曝光；

一个第一计算装置，根据对应于所述第一控制装置的一个操作由所述生成装置输出的一个预射光亮度评估值、计算所述的主射光。

10、一种如权利要求9所述的数字照相机，其中所述的加权装置在所述的第一模式的所述预射光中选择所述的第一加权量表，在所述的第二模式的所述预射光中选择第二加权量表。

11、一种如权利要求10所述的数字照相机，还包括：

一个第二控制装置，在所述的闪光灯不发光时曝光所述的成像装置；其中所述的加权装置在所述的第二控制装置的操作中选择所述的第一加权量表。

12、一种如权利要求11所述的数字照相机，还包括：

一个第二计算装置，根据从对应第二控制装置的操作的所述的生成装置输出的无发射亮度评估值，计算一个在所述闪光灯不发光时获得一个目标亮度评估值的最合适的曝光周期。

13、一种如权利要求12所述的数字照相机，还包括：

一个比较装置，用以在所述第一模式中比较所述最合适的曝光周期与一个最长的曝光周期；

一个删除装置，当所述最合适的曝光周期短于所述的最长的曝光周期时，删除所述的主射光。

14、一种根据权利要求13所述的数字照相机，其中所述的第一模式是一个自动发光模式，对应于所述的最合适曝光周期发出所述的主射光。

15、一种如权利要求14所述的数字照相机，其中在所述物体周围部分的所述第一加权量数据小于所述物体中心的所述的第一加权量数据且大于“0”。

16、一种如权利要求12所述的数字照相机，还包括：

一个比较装置，用以在第二模式下比较所述最合适曝光周期与最长曝光周期；

一个第一保持装置，当所述的最合适曝光周期短于所述最长曝光周期时，保持所述最合适曝光周期作为所述主射光中的一个曝光周期；

一个第二保持装置，当所述最合适曝光周期等于或长于所述最长曝光周期时，保持所述最长曝光周期作为所述主射光中的曝光周期。

17、一种如权利要求16所述的数字照相机，其中所述的第二模式为一个强制发光模式，用以使所述闪光灯发出与最合适曝光周期无关的所述主射光。

18、一种如权利要求17所述的数字照相机，其中在所述物体周围的所述第二加权量数据为“0”值。