CN1243278C - 照相机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是将从进行了摄影处理的开始的操作输入的时刻到执行正式曝光处理的时刻的时间延迟维持在低水平，同时实现高精度曝光控制。为了达到此目的，提供一种设备和摄影方法，接受摄影处理准备开始的指示，由曝光运算单元计算用于执行适当的曝光控制的曝光控制值，根据由曝光运算单元计算的曝光控制值进行曝光控制，来拍摄图像。然后，判定从接受到摄影处理准备开始的指示的时刻到接受摄影处理的开始指示的时刻，曝光控制值是否已由曝光运算单元算出，当判定没有算出曝光控制值时，对图像的图像信息的亮度等级进行校正。

Description

照相机及其控制方法

技术领域

本发明涉及将从进行了正式曝光准备处理开始的操作输入的时刻到执行正式曝光处理的时刻的时间延迟维持在低水平，并且实现高精度曝光控制的照相机及其控制方法。

背景技术

以往，在将具有固体存储元件的存储卡作为记录介质，记录重放静止图像和活动图像的电子照相机等的图像处理装置中，因为固体摄像元件的范围与银盐照相机的胶片相比非常狭窄，所以要求更高的曝光精度。因此，为了决定正确的曝光值，需要进行非常复杂的运算处理，进而需要银盐照相机以上的高精度光圈和机械快门。

结果，因为释放时间延迟变大，所以一般通过当按下SW1时测光并进行高精度的曝光运算，当按下SW2时直接开始正式曝光，来应对时间延迟的问题。但是，因为现实中不注意SW1或SW2而一下子按下快门开关的人很多，所以在这种照相机中，结果为摄影者容易认为是时间延迟大的照相机。

因此，为了减少当一下子按下快门开关进行摄影时发生的时间延迟，可以考虑减少作为一个主要原因的自动曝光控制装置的运算次数，以达到高速化的方法。

但是，当不注意SW1和SW2一下子按下快门开关时，在减少自动曝光控制装置的运算次数以达到高速化的方法中，以往就存在着不能进行高精度的曝光控制的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题点而完成的，目的是提供即便当进行按下SW1，SW2的时间间隔小于曝光控制值的计算时间那样的操作的情况下，也可以取得适当曝光水平的图像信息的照相机、其控制方法、记录介质和程序。

为了解决上述课题并达到上述目的，本发明的第一技术方案提供一种设备，包括：(A)指示摄影准备的第1操作单元；(B)指示摄影开始的第2操作单元；以及(C)响应上述第1操作单元的操作开始摄影准备动作，并且响应上述第2操作单元的操作开始用于摄影的曝光动作的摄影单元；该摄影单元，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

另外，本发明的第二技术方案提供一种摄影方法，包括以下步骤：响应指示摄影准备的第1操作单元的操作开始摄影准备动作，并且响应指示摄影开始的第2操作单元的操作开始用于摄影的曝光动作，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

附图说明

图1是表示与本发明的第1～第5的实施形式有关的图像处理装置的概略构成的方框图。

图2是表示与第1实施形式有关的图像处理装置的动作流程的流程图。

图3是表示与第2实施形式有关的图像处理装置的动作流程的流程图。

图4是表示与第3实施形式有关的图像处理装置的动作流程的流程图。

图5是表示与第5实施形式有关的图像处理装置的动作流程的流程图。

具体实施方式

下面，一面参照附图一面详细说明本发明的实施形式。

图1是表示与本发明的第1～第5的实施形式有关的图像处理装置的概略构成的方框图。在图1中，100是图像处理装置。10是摄影透镜，12是备有光圈功能的快门，14是将光学像变换成电信号的摄像元件，120是放大摄像元件14的模拟信号输出并设定照相机灵敏度的增益放大器，16是将摄像元件14的模拟信号输出变换成数字信号的A/D变换器。

18是向摄像元件14、A/D变换器16、D/A变换器26供给时钟信号和控制信号的定时发生电路，由存储器控制电路22和系统控制电路50进行控制。20是图像处理电路，对来自A/D变换器16的数据或来自存储器控制电路22的数据进行预定的图像插值处理和颜色变换处理。另外，用拍摄到的图像数据进行预定的运算处理，根据得到的运算结果系统控制电路50对曝光控制装置40，测距控制装置42进行控制，进行TTL(Through-The-Lens)方式的AF(自动聚焦)处理、AE(自动曝光)处理和EF(闪光灯预发光)处理。

进而，在图像处理电路20中，也用拍摄到的图像数据进行预定的运算处理，根据得到的运算结果进行TTL方式的AWB(自动白平衡)处理。

22是存储器控制电路，控制A/D变换器16、定时发生电路18、图像处理电路20、图像显示存储器24、D/A变换器26、存储器30以及压缩·展开电路32。通过图像处理电路20，存储器控制电路22将A/D变换器16的数据，或者直接通过存储器控制电路22将A/D变换器16的数据，写入到图像显示存储器24或存储器30。

另外，系统控制电路50包含曝光控制装置122，亮度等级运算装置123，校正增益运算装置124，122通过存储器控制电路22根据由TTL所测光的亮度等级计算适当的曝光值对曝光控制装置40进行控制。123通过存储器控制电路22从拍摄到的图像数据计算亮度等级，124比较由122所测光的亮度等级和由123所计算的亮度等级，计算校正值并由图像处理电路20加上数字增益校正以使达到适当的等级。

24是图像显示存储器，26是D/A变换器，28是由TTL、LCD等组成的图像显示单元，通过D/A变换器26由图像显示单元28显示写入图像显示存储器24的显示用的图像数据。如果用图像显示单元28逐次显示拍摄到的图像数据，则可以实现电子取景器功能。

另外，图像显示单元28可以根据系统控制电路50的指示任意地打开/关闭显示，当关闭显示时能够大幅度地减少图像处理装置100的功率消耗。30是用于存储拍摄到的静止图像和活动图像的存储器，备有足够的存储容量以存储预定张数的静止图像和预定时间的活动图像。因此，既便在进行连续拍摄多张静止图像的连续摄影和全景摄影的情况下，也可以对存储器30进行高速且大量的图像写入。另外，也可以将存储器30用作系统控制电路50的工作区域。

32是通过适应离散余弦变换(ADCT)等压缩展开图像数据的压缩·展开电路，读入存储在存储器30中图像，进行压缩处理或展开处理，将结束处理的数据写入到存储器30。40是控制备有光圈功能的快门12的曝光控制装置，通过与闪光灯48协同动作，也具有闪光灯调光功能。

42是控制摄影透镜10的聚焦的测距控制装置，44是控制摄影透镜10的变焦的变焦控制装置，46是控制作为保护板的保护装置102的动作的保护板控制装置。48是闪光灯，也具有AF辅助光的投光功能和闪光灯调光功能。

用TTL方式对曝光控制装置40，测距控制装置42进行控制，根据由图像处理电路20计算拍摄到的图像数据的运算结果，系统控制电路50对曝光控制装置40、测距控制装置42进行控制。50是控制图像处理装置100的系统控制电路，52是存储系统控制电路50的动作用的常数、变数、程序等的存储器。

54是依照系统控制电路50中的程序的执行，用文字、图像、语音等显示动作状态和消息等的液晶显示装置、扬声器等显示单元，由设置在图像处理装置100的操作单元近旁的容易看到的位置上的单个或多个地方，例如，LCD或LED、发声元件等的组合所构成。另外，显示单元54，其一部分功能设置在光学取景器104内。

在显示单元54的显示内容中，作为在LCD等中显示的内容，有单次拍摄/连续摄影显示、自拍显示、压缩率显示、记录象素数显示、记录张数显示、剩余可摄影张数显示、快门速度显示、光圈值显示、曝光校正显示、闪光灯显示、红眼减少显示、微距摄影显示、蜂鸣器设定显示、时钟用的电池余量显示、电池余量显示、错误显示、用多位数字的信息显示、记录介质200和210的装卸状态显示、通信接口(I/F)动作显示以及日期·时刻显示等。

另外，在显示单元54的显示内容中，作为在光学取景器104内显示的内容，有对焦显示、手颤动警告显示、闪光灯充电显示、快门速度显示、光圈值显示以及曝光校正显示等。56是可以电消除·记录的非易失性存储器，例如可以使用EEPROM等。

62、64、66、68和70是用于输入系统控制电路50的各种动作指示的操作装置，由开关或转盘、触摸面板、利用视线检测的指示器和语音识别装置等单个或多个组合所构成。这里，进行这些操作装置的具体说明。

62是快门开关SW1，在未图示的快门开关的操作途中变成接通，指示AF(自动聚焦)处理、AE(自动曝光)处理、AWB(自动白平衡)处理、EF(闪光灯预发光)处理等的动作开始。64是快门开关SW2，在未图示的快门开关的操作完成时变成接通，指示下面一系列处理的动作开始：从摄像元件14读出的信号，通过A/D变换器16、存储器控制电路22将图像数据写入存储器30的曝光处理，使用了图像处理电路20或存储器控制电路22中的运算的显影处理，从存储器30读出图像数据，在压缩·展开电路32中进行压缩，将图像数据写入到记录介质200或210的记录处理这样的。

66是图像显示打开/关闭开关，能够设定图像显示单元28的打开/关闭。当通过这个功能，用光学取景器104进行摄影时，通过截断向由TFT LED等组成的图像显示单元的电流供给，可以谋求节省功率。

68是快速观察打开/关闭开关，设定在摄影后立即自动重放所拍摄的图像数据的快速观察功能。此外，在本实施形式中，特别备有进行关闭了图像显示单元28时的快速观察的功能设定的功能。

另外，121是时钟单元，可以测量从按下快门开关62到按下快门开关64的时间。

70是由各种按钮和触摸面板等组成的操作单元，有菜单按钮、设置按钮、宏按钮、多画面重放换页按钮、闪光灯设定按钮、单拍/连拍/自拍切换按钮、菜单移动+(正)按钮、菜单移动-(负)按钮、重放图像移动+(正)按钮、重放图像移动-(负)按钮、拍摄图像质量选择按钮、曝光校正按钮以及日期/时间设定按钮等。

80是电源控制装置，由电池检测电路、DC-DC变换器、切换通电部件的开关电路等构成，进行是否装着电池、电池种类、电池余量的检测，根据检测结果和系统控制电路50的指示对DC-DC变换器进行控制，并将需要的电压在需要的期间，供给包含记录介质的各单元。

82是连接器，84是连接器，86是由碱性电池或锂电池等一次电池，或者NiCd电池、NiMH电池、Li电池等的二次电池、AC变换器等组成的电源装置。

90和94是与存储卡和硬盘等的记录介质的接口，92和96是与存储卡和硬盘等的记录介质进行连接的连接器，98是检测在连接器92和/或96上是否安装着记录介质200或210的记录介质装卸检测装置。

此外，在本实施形式中对持有安装记录介质的接口和连接器2个系统的情形进行说明。当然，也可以构成为安装记录介质的接口和连接器备有单个或多个，任意的系统数。另外，也可以构成为备有组合不同标准的接口和连接器。也可以构成为使用遵循PCMCIA卡或CF(compact flash(R))卡等标准的接口和连接器。

进而，当使用遵循PCMCIA卡和CF(compact flash(R))卡等标准的接口和连接器来构成接口90和94以及连接器92和96时，通过连接LAN卡和调制解调卡、USB卡、IEEE 1394卡、P1284卡、SCSI卡、PHS等的通信卡等各种通信卡，就能够在其他计算机和打印机等的外围设备之间相互传送图像数据或附属于图像数据的管理信息。

102是作为通过密封包含图像处理装置100的透镜10的摄影单元，防止摄影单元的污染和破损的保护板的保护装置。104是光学取景器，可以不使用利用图像显示单元28的电子取景器功能而只用光学取景器进行摄影。另外，在光学取景器104内，设置着显示单元54的一部分功能，例如，对焦显示、手颤动警告显示、闪光灯充电显示、快门速度显示、光圈值显示和曝光校正显示等。

110是通信装置，具有RS232C或USB、IEEE1394、P1284、SCSI、调制解调、LAN、无线电通信等各种通信功能。112是通过通信装置110使图像处理装置100与其他设备连接的连接器或无线电通信时的天线。200是存储卡和硬盘等的记录介质。

记录介质200备有由半导体存储器或磁盘等构成的记录单元202、与图像处理装置100的接口204以及与图像处理装置100进行连接的连接器206。210是存储卡和硬盘等的记录介质。记录介质210备有由半导体存储器或磁盘等构成的记录单元212、与图像处理装置100的接口214、与图像处理装置100进行连接的连接器216。

(第1实施形式)

接着，参照图2来说明第1实施形式的动作。图2是表示与本实施形式有关的图像处理装置100的主流程的流程图。使用图2来说明图像处理装置100的动作。

当按下62的快门开关SW1后(S100中是)，时钟单元121开始计时(S101)，由曝光运算装置122取入测光值的亮度等级(S102)。接着当按下64的快门开关SW2后(S103中是)，结束时钟单元121的计时(S104)，计时从按下62到按下64的时间。

相反，如果接着未按下64的快门开关SW2(S103中否)，则当没有开始曝光运算处理时(S105中是)，由122进行曝光运算处理(S106)，如果开始曝光运算处理(S105中否)，则什么也不进行直到按下快门开关64。在按下快门开关64后，结束时钟单元121的计时(S104)，计算从按下62到按下64的时间。

这时，在到结束曝光运算处理为止按下快门开关64的情况下，立即中断曝光运算处理，由计时单元121计算从按下62到按下64的时间(S104)。如果计算的时间比某个阈值t长(S107中否)，则设从按下SW1的时刻到按下SW2的时刻已经算出曝光控制值，根据曝光运算处理(S106)的结果由曝光控制装置40进行曝光控制，在正式曝光(S113)后结束摄影处理。如果计算的时间比某个阈值t短(S107中是)，则设从按下SW1的时刻到按下SW2的时刻还没有算出曝光控制值，尽管精度降低，但进行短时间就结束的简易、高速的曝光运算处理(S108)，进行正式曝光(S113)。

正式曝光后，由亮度等级运算装置123进行拍摄图像的亮度等级检测(S110)，比较上述测光时的适当亮度等级Y和正式曝光时的图像的亮度等级Y1，计算校正增益α(S111)。

α＝Y/Y1                           (式1)

用从上述比较结果所得到的校正增益α在曝光时的图像的各象素值上乘以增益，进行亮度等级校正(S112)。这时，上述测光值的亮度等级Y和正式曝光时的图像的亮度等级Y1用在同一条件下所计算的值进行比较。这时的亮度等级可以是画面全体的平均亮度等级，也可以用只是中央部分或每个分割区域的亮度等级的平均亮度等。

当上述一系列的处理结束后，将结束处理的图像数据写入存储器30。然后，读出写入到存储器30的图像数据，在由压缩·展开电路32进行与所设定的模式相应的图像压缩处理后，通过接口90或94、连接器92或96，向存储卡和compact flash(R)卡等的记录介质200或210进行所压缩的图像数据的写入。如果向记录介质的写入已结束，则结束摄影处理流程。

(第2实施形式)

在本实施形式中，为了取代高速曝光运算处理(S108)的曝光运算处理的高速化，如图3所示，在S201中扩大曝光运算的追踪目标范围，即所算出的曝光控制值的允许范围的宽度，接着，判定图2的曝光运算处理(S106)是否已执行(S202)，在没有执行S106的情况下，进行曝光运算处理(S204)。

在已执行S106的情况下，如果S106的运算结果在S201设定的追踪目标范围内(S203中是)，则使用该处理结果，如果在追踪目标范围外(S203中否)，则进行曝光运算处理(S204)。也可以通过上述这样的处理，使运算处理次数减少，进行高速化的曝光运算处理。

(第3实施形式)

尽管在第2实施形式中，为了曝光运算处理的高速化，扩大了曝光运算的追踪目标范围，但因为也在过度曝光方向上扩大了上述目标范围，所以在从过度曝光的图像进行了亮度等级校正的情况下，就有变成饱和部分很多，曝光范围狭窄的图像的情况。

因此，如图4所示，例如将曝光运算的追踪目标范围的上限值设定在适当曝光值以下(S300)后，与第2实施形式同样地，为了曝光运算高速化而扩大地设定追踪目标范围(S301)。也可以通过这样计算曝光控制值，在以后的处理中进行可以校正范围宽、高亮度部分信息量多的图像的高速曝光运算处理。

(第4实施形式)

尽管在第1到第3实施形式中，通过从按下快门开关SW1到按下快门开关SW2的时间，来选择摄影处理的方法，但也可以在摄影者在摄影前设定了作为与曝光控制值的运算处理有关的设定值的曝光参数(光圈值、快门速度、灵敏度等)的情况下，禁止进行上述一系列亮度校正处理的摄影处理。

(第5实施形式)

尽管在上述实施形式中，计时从按下快门开关SW1到按下快门开关SW2的时间，通过与某个阈值t与所计时的时间的比较，来摄影处理的选择，但也可以如图5所示，通过判定在从按下SW1(S400)到按下SW2(S402)之间，是否结束了曝光运算处理(S405)，来进行摄影处理的选择。

上面，使用从图1到图5说明了本发明的实施形式。此外，尽管在上述实施形式的说明中，以自动曝光模式为前提说明了摄影模式，但自动曝光模式一般是说风景模式或画像模式、夜景模式、接近摄影模式、全焦点模式、颜色效果模式以及动画模式等的符合被拍摄体的自动设定模式，无限赘言，在第4实施形式的说明中，所谓摄影者设定了曝光参数时的摄影模式，一般是说称为手动模式、光圈优先模式、快门优先模式、程序转换模式等的摄影模式。

另外，尽管在第3实施形式的说明中，将曝光运算的追踪目标范围上限值设定在适当曝光值以下(S300)，但通过使曝光运算的追踪目标范围上限值具有与扩大目标范围前的上限值相同的值，在曝光不足一侧扩大追踪目标范围，当然也是没有问题的。

另外，尽管说明了在到曝光运算处理结束为止按下快门开关64的情况下，立即中断曝光运算处理，由计时单元121计时从按下62到按下64的时间(S104)，但当所计时的时间在某个阈值t以上时，不中途中断曝光运算处理直到得到曝光控制值为止继续处理，当然也是没有问题的。

另外，记录介质200和210是与存储卡和硬盘等成为一体的复合介质，当然也是没有问题的。进而，构成为一部分可从该复合介质装卸，当然也是没有问题的。

然后，尽管在实施形式的说明中，说明了记录介质200和210可以与图像处理装置100分离任意地进行连接，但将某个记录介质或所有的记录介质固定在图像处理装置100上不变，当然也是没有问题的。另外，也可以是记录介质200或210，单个或多个任意个数连接到图像处理装置100的构成。然后，尽管说明了将记录介质200和210安装在图像处理装置100上的构成，但记录介质，单个或多个任意组合起来的构成，当然也是没有问题的。

如以上说明的那样，根据本发明的实施形式，则在不注意SW1和SW2一下子按下快门开关的情况下，通过扩大自动曝光控制装置(AE)的追踪目标范围来减少运算次数，缩短计算时间，进而通过基于测光值的亮度等级与预先由曝光不足所拍摄的图像的亮度等级的比较，在增加正式曝光时所得到的图像信号的方向上进行增益校正，即便存在曝光控制值的误差或光圈、快门等的机械上的参差不齐，也能够提供时间延迟少，可以拍摄适当曝光的图像的图像处理装置以及图像处理装置控制方法。

另外，无需赘言本发明的目的也可以这样达到，通过将记录实现上述实施形式的功能的软件的程序代码的记录介质供给系统或装置，该系统或装置的计算机(或CPU和MPU)读出并执行存储在记录介质中的程序。

在此情况下，从记录介质读出的程序代码自身将实现上述实施形式的功能，存储该程序代码的存储介质就构成本发明。

作为供给程序代码用的记录介质，例如能够用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM等。

另外，无需赘言不仅包含通过执行计算机所读出的程序，上述实施形式的功能得以实现的情形，而且包含根据该程序代码的指示，在计算机上运转的OS(操作系统)等进行实际处理的一部分或全部，通过该处理上述实施形式的功能得以实现的情形。

进而无需赘言，也包含在从存储介质读出的程序代码，写入到插入计算机的功能扩展卡和/或连接到计算机的功能扩展单元上所具备的存储器以后，根据该程序代码的指示，该功能扩展卡和/或功能扩展单元上所具备的CPU等进行实际处理的一部分或者全部，通过该处理上述实施形式的功能得以实现的情况。

如从上述说明所明白那样，根据本发明，既便在进行了使从开始摄影处理准备到开始摄影处理的时间间隔小于曝光控制值的算出时间那样的指示的情况下，通过对于这时所拍摄图像的图像信号校正亮度等级，就可以得到适当曝光水平的图像信息。

Claims (11)

1.一种设备，包括：

(A)指示摄影准备的第1操作单元；

(B)指示摄影开始的第2操作单元；以及

(C)响应上述第1操作单元的操作开始摄影准备动作，并且响应上述第2操作单元的操作开始用于摄影的曝光动作的摄影单元；

该摄影单元，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

上述第1操作单元包含响应快门释放部件的第1阶段操作的开关，上述第2操作单元包含响应上述快门释放部件的第2阶段操作的开关。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

上述摄影单元，作为上述曝光准备动作进行曝光控制值的运算。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

上述摄影单元，当在由上述第1操作单元指示摄影准备后经过预定时间前，由上述第2操作单元指示了摄影开始的情况下，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：

上述摄影单元，当在上述曝光准备动作成为完成状态前，由上述第2操作单元的操作指示了曝光动作的开始的情况下，在进行了比上述曝光准备动作短的时间中完成的第2曝光准备动作后，开始曝光动作。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：

上述第2曝光准备动作，扩大曝光控制值的允许范围。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：

上述第2曝光准备动作，一面将上限值限制在预定范围内一面扩大曝光控制值的允许范围。

8.一种摄影方法，包括以下步骤：

响应指示摄影准备的第1操作单元的操作开始摄影准备动作，并且响应指示摄影开始的第2操作单元的操作开始用于摄影的曝光动作，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

9.根据权利要求8所述的摄影方法，其特征在于：

作为上述曝光控制准备动作，进行曝光控制值的运算。

10.根据权利要求8所述的摄影方法，其特征在于：

作为上述曝光结果的校正，校正拍摄图像的亮度等级。

11.根据权利要求8所述的摄影方法，其特征在于：

当由上述第1操作单元指示摄影准备后经过预定时间前，由上述第2操作单元指示了摄影开始的情况下，根据响应上述第1操作单元的操作而取得的第1信号的亮度电平和在用于摄影的曝光动作后取得的第2信号的亮度电平的比较结果，在曝光动作后进行该第2信号的亮度电平的校正。

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