JP2001242504A - カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆光を良好に判別して、良好な逆光補正を行
う。 【解決手段】 ステップ〔１〕で暗い分布の位置判定及
び暗い分布のヒストグラム比率計算が行われる。次のス
テップ〔２〕で明るい分布判定及び高輝度スライス設定
が行われる。さらにステップ〔３〕で逆光判定が行われ
る。ここで逆光判定手段としては、暗い分布の位置判定
及び暗い分布のヒストグラム比率計算手段の項で説明し
た値(dark ratio)が０ｄＢ〜−６ｄＢ未満の時は逆光で
ないと判定し、−６ｄＢ〜−３０ｄＢの時は逆光である
と判定している。そして逆光でないときはステップ
〔４〕で高輝度スライス設定値をそのままとする。また
逆光のときはステップ〔５〕で値(dark ratio)の正規化
が行われて、例えばピーク値を検出された出力の積分信
号の高輝度成分リミッタ値を下げるようにした逆光補正
が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば被写体から
の映像光を撮像素子を用いて電気信号に変換して撮影を
行うカメラ装置に関する。詳しくは、撮像素子の撮像面
で輝度レベルが最も低い部分とそれ以外の部分との輝度
レベルの比率を求めて逆光状態を検出し、自動的に所定
の逆光補正を行うようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、いわゆる逆光と判定された場
合にオーバー側に露出補正を行って露出アンダーの写真
を防止するカメラ装置が知られている。このようなカメ
ラ装置としては、例えば特開昭６２−１１０３６９号公
報に示されるような技術が提案されている。すなわちこ
の公報に開示された発明は、主要被写体が画面の中央に
位置する可能性が高いという傾向を利用したもので、撮
像画面を中央部とそれ以外の周辺部に分割し、各部の輝
度レベルを得てこの両者の比によって露出を調整して、
画面中央部にある主要被写体に適切な露出を得ようとす
るものである。

【０００３】すなわちこのカメラ装置においては、撮像
画面の中央領域に位置する被写体の輝度と、この中央領
域の周辺領域に位置する被写体の輝度をそれぞれ検出
し、中央領域の被写体輝度が周辺領域の被写体輝度より
所定値以上低い場合には、中央領域の被写体が逆光状態
であると判定して、撮影時にオーバー側の露出補正を行
う。これによれば、上記中央領域の被写体が露出アンダ
ーのために黒くつぶれるといった失敗が防止されるもの
である。

【０００４】また従来から、逆光と判定された場合に行
われるオーバー側の露出補正では、例えばカメラ内部に
持っている露出基準値を上げる装置が知られている。す
なわちこのカメラ装置では、例えば撮像素子（ＣＣＤ）
の出力信号から光学検出回路（ＯＰＤ）を通って得られ
た積分信号が、カメラ内部に持っている露出基準値と比
較して大きいか小さいかを判定し、大きければアンダー
側の露出補正を、小さければオーバー側の露出補正を行
っている。そこで逆光状態では、その露出基準値を上げ
てオーバー側の露出補正を行う。これによれば、上記中
央領域の被写体が露出アンダーのために黒くつぶれると
いった失敗が防止されるものである。

【０００５】さらに近年、適正な測光値を求めるため
に、クリップレベルの異なる複数の高輝度クリップ回路
を設け、撮影シーンに応じたクリップレベルを有する高
輝度クリップ回路を通過した輝度信号を利用するように
したカメラ用露出制御装置が提案されている（特開平２
−２６８０８０号公報参照）。これによれば、撮影シー
ンが逆光と判断された場合には、被写体の輝度信号をク
リップレベルの低い高輝度クリップ回路を介して入力す
ることにより測光値を求め、その測光値が基準値になる
ようにアイリス絞りの開度が調節されることによって、
露出アンダーのために黒くつぶれるといった失敗が防止
される。

【０００６】なお上述のように露出基準値を上げてオー
バー側の露出補正を行う方法では、例えば自動車等の動
く被写体を撮影するような場合において、逆光と判定し
た場合とそうでない場合が混在するような環境で、露光
基準値の上下を繁盛に行うことになり、露光制御の不安
定を招かないための遅延動作等の工夫を強いられること
がある。

【０００７】それに対して、撮像素子（ＣＣＤ）の出力
信号から光学検出回路（ＯＰＤ）を通って得られた積分
信号の高輝度成分レベルを予め測定し続け、逆光の度合
いに応じて高輝度クリップレベルを連続可変する方式で
は、クリップするほど光学検出回路（ＯＰＤ）の積分信
号が小さくなり、露光制御としては、あたかも撮像素子
（ＣＣＤ）の入射光量が小さいと判断した場合と同じよ
うにオーバー側の露光制御を行う。その時には図１１に
示すように露光基準値を加減する必要が無く、従来の露
光制御をそのまま生かすことができ、その分のシステム
の信頼性を維持することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述のよ
うな中央領域及び周辺領域の被写体輝度を比較する方式
では、主要被写体が、画面中央領域とその周辺領域にま
たがるようなときには、中央領域と周辺領域との輝度差
が小さくなるので、逆光であっても逆光と判定できず、
露出補正が行われない場合があり、このような場合には
主要被写体が露出アンダーになってしまう。

【０００９】また、主要被写体がいつも画面中央領域に
位置するとは限らず、その周辺領域に位置していて逆光
状態の場合には、周辺部の被写体輝度が中央領域の被写
体輝度より低くなるために、逆光であっても逆光と判定
できず、露出補正が行われない場合があり、このような
場合にも主要被写体が露出アンダーになってしまうこと
になる。

【００１０】この出願はこのような点に鑑みて成された
ものであって、解決しようとする問題点は、従来の装置
では、主要被写体が周辺領域に位置していた場合には、
逆光状態であっても逆光と判定できないことがあり、そ
の場合には適正な露出補正が行われずに主要被写体が露
出アンダーになってしまうなど、良好な逆光補正を行う
ことができなかったというものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため本発明において
は、撮像画面の明るい分布及び暗い分布のそれぞれの位
置を検出し、明るい分布から輝度信号のピーク値検出を
行い、暗い分布の暗さの度合いを基に、ピーク値を検出
された光学検出回路（ＯＰＤ）の出力の積分信号の高輝
度成分リミッタ値を下げるようにしたものであって、こ
れによれば、あたかも撮像素子（ＣＣＤ）の入射光量が
小さいかのような撮影状態を作り出して露光をオーバー
側に設定（明るめに露光補正）でき、そうすることによ
り明るい画面にして逆光補正効果を上げることができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】すなわち本発明は、映像光を撮像
素子を用いて電気信号に変換して撮影を行うカメラ装置
であって、撮像素子の撮像面を複数に分割してその分割
に基づく検出枠を設定する設定手段と、設定された検出
枠ごとの輝度レベルを検出する検出手段と、検出された
輝度レベルが最も低い検出枠から検出された輝度レベル
と検出された輝度レベルが最も低い検出枠以外の検出枠
から検出された輝度レベルの平均値との比率を求める演
算手段とを有し、求められた比率が所定の値以上のとき
に逆光と見做して補正処理を行うものである。

【００１３】この本発明によれば、暗い分布の暗さの度
合いが大きければ逆光状態と判断して、ピーク値を検出
された光学検出回路（ＯＰＤ）の出力の積分信号の高輝
度成分リミッタ値を下げ、あたかも撮像素子（ＣＣＤ）
の入射光量が小さいかのような撮影状態を作り出して、
露光オーバー側に設定（明るめに露光補正）できる。従
って撮像素子（ＣＣＤ）入射光量の大小に応じて露出制
御するシステムそのものに手を加えなくてすむので、従
来のシステムをそのまま生かすことができ、露光演算シ
ステムに複雑な処理を追加する必要が無いので、システ
ムの信頼性を維持することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を説明するに、
図１は本発明を適用したカメラ装置の一実施形態の構成
を示すブロック図である。

【００１５】図１において、被写体（図示せず）からの
映像光（破線）がレンズ系１及び絞り手段２を介して撮
像素子（ＣＣＤ）３に入射される。そしてこの撮像素子
３の撮像面に結像された画像に応じた撮像信号がサンプ
ルホールド（Ｓ／Ｈ）回路４に供給されて所望の映像信
号が取り出され、この信号が光学検出回路（ＯＰＤ）１
０に供給されて、それぞれの処理に必要な輝度レベルや
積分信号等の信号が取り出される。さらにサンプルホー
ルド回路４で取り出された映像信号が記録信号処理回路
５に供給されて所定の記録信号が形成され、この記録信
号が記録装置６に供給されて任意の記録媒体（図示せ
ず）に記録される。

【００１６】一方、任意の操作手段７からの信号がシス
テム制御用のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）８に供給
され、このマイクロコンピュータ８からの制御信号が記
録信号処理回路５や記録装置６に供給されて、サンプル
ホールド回路４で取り出された映像信号の記録媒体（図
示せず）への記録が制御される。それと共に、光学検出
回路（ＯＰＤ）１０から取り出された輝度レベルや積分
信号等の信号がマイクロコンピュータ８に供給されて、
撮像された映像信号の内容が判別され、この判別された
内容に応じた制御信号が、絞り手段２の調節や撮像素子
３での露光時間（シャッター速度）を調節する駆動回路
９に供給される。

【００１７】そしてこのようなカメラ装置において、上
述の逆光補正を行うための処理が、例えば図２及び図３
に示すフローチャートのように行われる。すなわち図３
には本発明によるカメラの逆光補正装置の一実施例のフ
ローチャート示す。またこの図３のフローチャートをよ
り簡潔にまとめ、処理を大きく５つに分けたものが図２
のフローチャートである。

【００１８】そこで処理がスタートされると、まず図２
のステップ〔１〕で、暗い分布の位置判定及び暗い分布
のヒストグラム比率計算が行われる。すなわち図３では
最初のステップ〔１１〕で暗い分布判定用のヒストグラ
ム基準値の設定を行う。ここでヒストグラムとは、画面
内における、基準値よりも明るい部分の面積の割合を示
す。暗い分布の位置判定としては、ヒストグラム値が画
面内における基準値を超る面積が一番小さい分布を検出
することにある。なお、暗い分布判定用のヒストグラム
基準値の設定としては、基準値を超える面積が全面積の
３分の１以下になる確率の高い所に合わせてある。

【００１９】さらにステップ〔１２〕で一番暗い分布の
位置を検出する。ここで暗い分布判定用のヒストグラム
枠としては、例えば図４に示すように横６×縦４のヒス
トグラム枠を用いているが、横×縦のヒストグラム枠の
個数の上限は任意とする。また横×縦のヒストグラム枠
の個数は、最低で１個のヒストグラム枠があれば、例と
して横６×縦４のヒストグラム枠を用いているのと同様
の処理を行うことができる。その場合は、例として横６
×縦４のヒストグラム枠の仮想処理をするためには、横
サイズを横の全長の６分の１、縦サイズを縦の全長の４
分の１にしたヒストグラム枠をクロック２４周期で順次
移動して画面を一巡するようにすればよい。

【００２０】なお実際の処理では、例えば横６×縦４の
ヒストグラム枠を基に、例えば図４のポジション(Posit
ion)１〜Ｆに示すように１５個の分布に分けて計算し、
一番暗い分布がどこに位置するかを求める。ここで一番
暗い分布のヒストグラム値と、そうでない分布（一番暗
い分布以外の分布）のヒストグラム値の名称を、それぞ
れ値(hst dark target) 、(hst dark nontarget)と称す
ることにする。その時の一番暗い分布でないヒストグラ
ム値(hst dark nontarget)は、一番暗い分布のヒストグ
ラム値(hst dark target) と同じ面積で比較できるよう
にするため、面積で割って平均化した値を用いるように
する。

【００２１】次にステップ〔１３〕で、各分布から得ら
れた値(hst dark target) に対して重み付けを行う。目
的は、真中及びその周辺部以外の値(hst dark target)
を下駄上げして、暗い分布の比率を下げ、結果的にオー
バー側の露出補正量を減らすことにある。即ち、真中及
びその周辺部以外が暗い場合はオーバー側の露出補正を
少なくして逆光補正が効きにくいようにするためのもの
で、後述の値(dark diff) の数値が小さくならないよう
にする（ｄＢ換算値が小さくならないようにする）もの
である。

【００２２】すなわち図４のポジション番号において、 逆光補正対象のポジション番号：２，５，６，８，９，
Ｂ，Ｃ，Ｅ 逆光補正対象外のポジション番号：１，３，４，７，
Ａ，Ｄ，Ｆ のように区分けしている。

【００２３】そして逆光補正対象のポジション番号につ
いては、 hst dark target ×１０h ／１０h （重み：１倍） 逆光補正対象外のポジション番号については、 hst dark target ×設定値Ａ×／１０h （設定値Ａが１
５h の場合、重み：１．３倍） の重み付けを行う。なお、数値h は16進数の値を表す。

【００２４】次にステップ〔１４〕で、値(hst dark ta
rget) 、(hst dark nontarget)の比率を下記のように計
算する。 dark diff ＝hst dark target ×１００h ／hst dark n
ontarget 但し、この式で１００h と書いてあるのは、制御ソフト
にて扱える数が１６進数であり、分子が小さいと常にゼ
ロになってしまうのを防ぐためであり、また１００h の
値を中心（ゼロ）にとるためである。

【００２５】その後ステップ〔１５〕で、得られた値(d
ark diff) を０ｄＢ〜−３０ｄＢのｄＢ値に換算する。
その換算された値を、ここでは、値(dark ratio)と称す
ることにする。これが、暗い分布の比率である。

【００２６】次に図２のステップ〔２〕で、明るい分布
判定及び高輝度スライス設定が行われる。すなわち図３
ではステップ〔２１〕で明るい分布判定用のヒストグラ
ム基準値の設定を行う。明るい分布の位置判定として
は、ヒストグラム値が画面内における基準値を超える面
積が一番大きい分布を検出することにある。これは基準
値を超える面積が一番小さい分布が暗い分布であるのと
対称である。なお、明るい分布判定用のヒストグラム基
準値の設定としては、基準値を超える面積が全面積の３
分の１前後を示す確率の高い所に合わせてある。

【００２７】さらにステップ〔２２〕で一番明るい分布
の位置を検出する。ここで明るい分布判定用のヒストグ
ラム枠としては、例えば図４に示すように横６×縦４の
ヒストグラム枠を用いているが、横×縦のヒストグラム
枠の個数の上限は、任意とする。横×縦のヒストグラム
枠の個数は、最低で１個のヒストグラム枠があれば、例
として横６×縦４のヒストグラム枠を用いているのと同
様の処理を行うことができる。その場合は、例として横
６×縦４のヒストグラム枠の仮想処理をするためには、
横サイズの横の全長の６分の１、縦サイズを縦の全長の
４分の１にしたヒストグラム枠をクロック２４周期で順
次移動して画面を一巡するようにすればよい。

【００２８】なお実際の処理では、例えば横６×縦４の
ヒストグラム枠を基に、例えば図４のポジション１〜Ｆ
に示すように１５個の分布に分けて計算し、一番明るい
分布がどこに位置するかを求める。こうして求まった一
番明るい分布のヒストグラム枠と同じ位置に、ステップ
〔２３〕で、ヒストグラム枠と同じ面積の積分枠を設定
する。なおこの積分枠の設定は、マイクロコンピュータ
（ＣＰＵ）８からの制御信号によって光学検出回路（Ｏ
ＰＤ）１０に対して行うものである。

【００２９】そしてステップ〔２４〕で、光学検出回路
（ＯＰＤ）１０の積分枠からの積分出力信号を、高輝度
スライス設定値を変えながら取得する。なお高輝度スラ
イス設定とは積分信号の高輝度成分を制限することで、
制限すればするほど積分信号の減少を意味する。ここで
その高輝度スライス設定は、例えば図５に示すように３
クロック周期で変化させていく。すなわち３クロック周
期をサイクル周期で見れば、第０サイクル、第１サイク
ル、第２サイクルに分けることができ、例えば下記のよ
うになる。

【００３０】第０サイクル：次の第１サイクルで設定さ
れる高輝度スライス設定値より所定値だけ低いレベルを
設定する。 第１サイクル：高輝度スライス設定値を設定する。（第
０サイクルでの値より所定値だけ大きい値） 第２サイクル：空きサイクル

【００３１】そこで次回の第０、第１サイクルでは、前
回の第０サイクルでのレベルが所定値だけ低い高輝度ス
ライス設定値で反映された光学検出回路（ＯＰＤ）１０
からの積分データと、第１サイクルで設定された高輝度
スライス設定値で反映された光学検出回路（ＯＰＤ）１
０からの積分データとの間で差分が出れば、高輝度スラ
イス設定値を上げ、出なければ差分が出るまでスライス
設定値を下げて行く。

【００３２】その動作のポイントを示すと、図６のＡ、
Ｂに示すようになる。すなわち図６のＡに示すように、
第０サイクルで設定された光学検出回路（ＯＰＤ）１０
からの積分データが、第１サイクルで設定された光学検
出回路（ＯＰＤ）１０からの積分データより小さい場合
は、光学検出回路（ＯＰＤ）１０からの積分データがク
リップされていると判定し、高輝度スライス設定値を上
げる。

【００３３】また、図６のＢに示すように、第０サイク
ルで設定された光学検出回路（ＯＰＤ）１０から積分デ
ータが、第１サイクルで設定された光学検出回路（ＯＰ
Ｄ）１０からの積分データと同じか大きい場合は、光学
検出回路（ＯＰＤ）１０からの積分データがクリップさ
れていないと判定し、高輝度スライス設定値を下げる。
このようにして、第０、１サイクルで設定されるスライ
ス設定値により、光学検出回路（ＯＰＤ）１０からの積
分データがスライスされ始める直前の高輝度スライス設
定値が求まる。

【００３４】さらに図２、３のステップ〔３〕で逆光判
定が行われる。ここで逆光判定手段としては、ステップ
〔１〕の暗い分布の位置判定及び暗い分布のヒストグラ
ム比率計算で説明した値(dark ratio)が０ｄＢ〜−６ｄ
Ｂ未満の時は逆光でないと判定し、−６ｄＢ〜−３０ｄ
Ｂの時は逆光であると判定している。すなわち上述の値
(dark diff) のＦＦ００h が−６ｄＢに相当し、例えば
値(dark diff) が００００h 〜ＦＦ００h のときは逆光
状態でないと判定し、ＦＦ００h 〜ＦＢ００hのときは
逆光状態であると判定している。なお、ＦＦ００h ＝−
６ｄＢのスレッショルド値は変更可能にされている。

【００３５】そしてステップ〔３〕で逆光でないと判定
された場合には、図２、３のステップ〔４〕で、上述の
ステップ〔２〕の明るい分布判定及び高輝度スライス設
定で説明した高輝度スライス設定値をそのまま、光学検
出回路（ＯＰＤ）１０の積分信号の高輝度リミッタ値と
し、光学検出回路（ＯＰＤ）１０へ送っている。これに
対して、ステップ〔３〕で逆光と判定された場合には、
図２のステップ〔５〕で、値(dark ratio)の正規化が行
われる。

【００３６】すなわち図３ではステップ〔５１〕で、値
(dark ratio)の数値を逆算し、ＦＢ００h （−３０ｄ
Ｂ）〜ＦＦ００h （−６ｄＢ）の範囲を、００h 〜ＦＦ
h の値に正規化する。なおこの計算式としては、例えば
図７に示すように dark ratio正規化値＝ＦＦh ＊（dark ratio−ＦＢ００
h ）／（スレッショルド値（ＦＦ００h ）−ＦＢ００h
） となる。

【００３７】またステップ〔５２〕で、高輝度スライス
傾き計算が行われる。これは値(dark ratio)の正規化値
を基に、ステップ〔２〕の明るい分布判定及び高輝度ス
ライス設定で説明した高輝度スライス設定値をクリップ
させる傾きを計算するものである。この計算方法として
は、スライス設定値が００h 〜ＦＦh の範囲において、 傾き＝スライス設定値×スライス設定値／ＦＦh のように計算する。これによって例えば図８に示すよう
な傾き（線Ａ）が得られる。

【００３８】さらにステップ〔５３〕で、高輝度リミッ
タ値計算が行われる。ここでは高輝度スライス傾き、値
(dark ratio)の正規化値及び高輝度スライス設定値か
ら、クリップさせる高輝度リミッタ値を計算する。なお
高輝度リミッタ値の計算式は次のようになる。 スライス傾き＋（スライス設定値−スライス傾き）×da
rk ratio正規化値／ＦＦh この値(dark ratio)の正規化値、高輝度スライス設定
値、クリップさせる高輝度リミッタ値の関係を図９に示
す。

【００３９】このようにして、撮像画面の明るい分布及
び暗い分布のそれぞれの位置を検出し、明るい分布から
輝度信号のピーク値検出を行い、暗い分布の暗さの度合
いを基に、ピーク値を検出された光学検出回路（ＯＰ
Ｄ）の出力の積分信号の高輝度成分リミッタ値を下げる
ようにした逆光補正が行われて、処理が終了（エンド）
される。これにより、主要被写体が画面中央に位置する
ことを想定していない撮影シーンにおいても、効果的に
良好な露出制御が行われる。

【００４０】なお、逆光補正中は、高輝度リミッタ値が
下げられており、その分、オーバー側の露出補正によっ
て明るくなるために、暗い分布のヒストグラム比率が小
さくなり、このままでは、逆光でないと判断されてしま
い、高輝度リミッタ値が上昇するので、効果が薄れてし
まう。そこで図１０に示すような逆光補正中は、値(dar
k ratio)の正規化値に応じて暗い分布判定用のヒストグ
ラム基準値をプラス方向へシフトするようにして、暗い
分布のヒストグラム比率が安定するようにしている。

【００４１】さらに上述の装置においては、値(dark ra
tio)の数値によって逆光と判定されていても、アイリス
絞りのＦ値、またはアイリス絞りとシャッター速度の組
み合わせによる露光値（ＥＶ値）が、逆光補正をかける
のに充分な値に達していなければ、逆光と判定しないよ
うにしている。

【００４２】その理由は２つあり、１つは、アイリス絞
りのＦ値、またはアイリス絞りとシャッター速度の組み
合わせによる露出値（ＥＶ値）が、露光オーバーの限界
値（アイリス絞りが開放位置、シャッター速度が最低速
度位置）に近いと、逆光と判定した時に露出をオーバー
側に設定する補正量の幅が狭まり、ビデオ信号アンプの
ゲインを上げること以外では、逆光補正の効果が得られ
ないためである。

【００４３】すなわち「補正量の幅が狭い」ということ
は、ビデオ信号アンプのゲインを上げること以外では、
露出をオーバー側に設定する補正量が少ないことであ
り、アイリス絞りのＦ値、またはアイリス絞りとシャッ
ター速度の組み合わせにおいて、ビデオ信号アンプのゲ
インを上げること無しでは、被写体をこれ以上明るくで
きないことを意味する。

【００４４】実際のデジタルスチルカメラまたはビデオ
カメラでは、アイリス絞りのＦ値、またはアイリス絞り
とシャッター速度の組み合わせによる露出値（ＥＶ値）
が、露光オーバーの限界値（アイリス絞りが開放位置、
シャッター速度が最低速度位置）に達しても、ビデオ信
号アンプのゲインを上げることでさらに露光オーバーに
できるが、ゲインを上げた分だけビデオ信号のＳ／Ｎ比
(Signal to Noise Ratio) が悪化することが知られてい
る。

【００４５】そこで上述の装置で、アイリス絞りのＦ
値、またはアイリス絞りとシャッター速度の組み合わせ
による露出値（ＥＶ値）が、逆光補正をかけるのに充分
な値に達していなければ、逆光と判定しないようにして
いることは、ビデオ信号アンプのゲインを上げないこと
を意味し、ビデオ信号のＳ／Ｎ比(Signal to Noise Rat
io) の悪化を招かない利点がある。

【００４６】なお、逆光補正をかけるのに充分な値と
は、ここではアイリス絞りのＦ値が３絞り以上、または
アイリス絞りとシャッター速度の組み合わせによる露出
値（ＥＶ値）がマイナス３ＥＶ以上の値を指している
が、それらの値は絶対ではなく、状況に応じて変化可能
とされるものである。

【００４７】もう１つの理由は、屋内での一般的な撮影
では、逆光状態を生じるような環境がほとんどなく、逆
光補正をかける必要性が低いためである。そこで屋内か
屋外かの判別として、アイリス絞りのＦ値、またはアイ
リス絞りとシャッター速度の組み合わせによる露出値
（ＥＶ値）を用い、その値が充分な値に達していれば屋
外と判定し、また逆光と判定されだ時に露出をオーバー
側に設定する補正量も充分になると判定するようにして
いる。

【００４８】すなわちアイリス絞りのＦ値、またはアイ
リス絞りとシャッター速度の組み合わせによる露出値
（ＥＶ値）が充分な値に達しているとは、一般的に屋外
での明るさが屋内のそれより大きいのを利用して、露出
値（ＥＶ値）が所定値以上なら、屋外での撮影を行って
いると判断できる値を意味する。その所定値は、季節や
時間帯、撮影環境などによって変わるが、ここでは一定
の値以上に設定している。その一定の値以上とは、例え
ば色温度が３２００Ｋ以上の値を指している。このその
一定の値以上は、絶対ではなく、状況に応じて変化可能
とされる。

【００４９】故に上述の装置において、逆光判定手段と
しては、前述の値(dark ratio)と、アイリス絞りのＦ
値、またはアイリス絞りとシャッター速度の組み合わせ
による露出値（ＥＶ値）を組み合わせて判定しているも
のである。

【００５０】従ってこの実施形態において、撮像画面の
明るい分布及び暗い分布のそれぞれの位置を検出し、明
るい分布から輝度信号のピーク値検出を行い、暗い分布
の暗さの度合いを基に、ピーク値を検出された光学検出
回路（ＯＰＤ）の出力の積分信号の高輝度成分リミッタ
値を下げるようにしたことによって、あたかも撮像素子
（ＣＣＤ）の入射光量が小さいかのような撮影状態を作
り出して露光をオーバー側に設定（明るめに露光補正）
でき、そうすることにより明るい画面にして逆光補正効
果を上げることができるものである。

【００５１】これによって、従来の装置では、主要被写
体が周辺領域に位置していた場合には、逆光状態であっ
ても逆光と判定できないことがあり、その場合には適正
な露出補正が行われずに主要被写体が露出アンダーにな
ってしまうなど、良好な逆光補正を行うことができなか
ったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解
消することができるものである。

【００５２】なお本発明は、上述の説明した実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱するこ
となく種々の変形が可能とされるものである。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る逆光補
正システムによれば、撮像素子（ＣＣＤ）の出力信号か
ら光学検出回路（ＯＰＤ）を通って得られた積分値の高
輝度成分レベルを予め測定し、明るい分布と暗い分布の
比率を計算することによって逆光の度合いを判断して高
輝度クリップレベルを連続可変して、逆光シーンで適正
な測定値になるように良好な露出制御が行え、また逆光
シーン以外の撮影シーンにおいても良好な露出制御が行
えるものである。

【００５４】また、請求項２の発明によれば、設定され
た検出枠ごとの輝度レベルを検出する検出手段は、設定
された検出枠を巡回して輝度レベルが最も低い検出枠の
判別を行うことによって、最低で１個のヒストグラム枠
があれば検出を行うことができ、構成を簡単にすること
ができるものである。

【００５５】さらに請求項３の発明によれば、撮像素子
で撮像された映像信号の輝度レベルの積分信号のピーク
値を用いて露出補正を行う露出補正手段を有し、映像信
号の高輝度成分を制限することにより逆光と見做した際
の補正処理を行うことによって、露光制御としては、あ
たかも入射光量が小さいと判断した場合と同じようにオ
ーバー側の露光制御を行うことになり、露光基準値を加
減する必要が無く、従来の露光制御をそのまま生かすこ
とができ、その分のシステムの信頼性を維持することが
できるものである。

【００５６】また、請求項４の発明によれば、検出され
た輝度レベルが最も高い検出枠から検出された輝度レベ
ルの積分信号のピーク値を用いて露出補正を行う露出補
正手段を有し、検出された輝度レベルの高輝度成分を制
限することにより逆光と見做した際の補正処理を行うこ
とによって、主要被写体が画面中央に位置することを想
定していない撮影シーンにおいても、効果的に良好な露
出制御が行われるものである。

【００５７】さらに請求項５の発明によれば、設定され
た検出枠ごとの輝度レベルを検出する検出手段は、設定
された検出枠を巡回して前記輝度レベルが最も高い検出
枠の判別を行うことによって、最低で１個のヒストグラ
ム枠があれば検出を行うことができ、構成を簡単にする
ことができるものである。

【００５８】また、請求項６の発明によれば、撮像素子
の撮像面の中央及びその周辺部の検出枠から検出される
輝度レベルとその他の検出枠から検出される輝度レベル
との間で重み付けを行い、検出された輝度レベルの最も
高い検出枠が前記撮像素子の撮像面の中央及びその周辺
部に位置するときは、検出された輝度レベルの高輝度成
分を制限を緩和することによって逆光と見做した際の補
正処理を弱くすることによって、真中及びその周辺部以
外が暗い場合はオーバー側の露出補正を少なくして逆光
補正が効きにくいようにすることができるものである。

【００５９】さらに請求項７の発明によれば、設定され
た検出枠ごとの輝度レベルの検出を、前記検出枠内の輝
度レベルが基準値より高い部分の面積の割合を示すヒス
トグラムを用いて行うことによって、輝度レベルの検出
を良好に行うことができるものである。

【００６０】また、請求項８の発明によれば、少なくと
も絞り及びシャッター速度の調節を含む露出補正手段を
有し、露出補正手段での前記絞り及び／またはシャッタ
ー速度の調節値が、前記逆光と見做した際の補正処理を
可能とする値に達しているときのみ補正処理を行うこと
によって、ビデオ信号アンプのゲインを上げないことを
意味し、ビデオ信号のＳ／Ｎ比(Signal to Noise Rati
o) の悪化を招かないようにすることができるものであ
る。

【００６１】さらに請求項９の発明によれば、少なくと
も絞り及びシャッター速度の調節を含む露出補正手段を
有し、露出補正手段での前記絞り及び／またはシャッタ
ー速度の調節値が、前記撮影の環境を屋外と判断する値
に達しているときのみ前記逆光と見做した際の補正処理
を行うことによって、逆光補正をかける必要性が低い屋
内での一般的な撮影での不必要な補正を避けることがで
きるものである。

【００６２】これによって、従来の装置では、主要被写
体が周辺領域に位置していた場合には、逆光状態であっ
ても逆光と判定できないことがあり、その場合には適正
な露出補正が行われずに主要被写体が露出アンダーにな
ってしまうなど、良好な逆光補正を行うことができなか
ったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解
消することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したカメラ装置の一実施形態の構
成を示すブロック図である。

【図２】その動作の説明のための簡潔なフローチャート
図である。

【図３】その動作の説明のための詳細なフローチャート
図である。

【図４】ヒストグラム枠の説明のための図である。

【図５】高輝度スライス設定の説明のための図である。

【図６】その動作の説明のための図である。

【図７】値(dark ratio)の正規化の説明のための図であ
る。

【図８】高輝度スライス設定値をクリップさせる傾きを
示す図である。

【図９】値(dark ratio)の正規化値、高輝度スライス設
定値、高輝度リミッタ値の関係を示す図である。

【図１０】逆光補正中にヒストグラム基準値をシフトす
る際の説明のための図である。

【図１１】露光補正の説明のための図である。

【符号の説明】

１…レンズ系、２…絞り手段、３…撮像素子（ＣＣ
Ｄ）、４…サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路、５…記録
信号処理回路、６…記録装置、７…操作手段、８…シス
テム制御用のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）、９…駆
動回路、１０…光学検出回路（ＯＰＤ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像光を撮像素子を用いて電気信号に変
   換して撮影を行うカメラ装置であって、 前記撮像素子の撮像面を複数に分割してその分割に基づ
   く検出枠を設定する設定手段と、 前記設定された検出枠ごとの輝度レベルを検出する検出
   手段と、 前記検出された輝度レベルが最も低い検出枠から検出さ
   れた輝度レベルと前記検出された輝度レベルが最も低い
   検出枠以外の検出枠から検出された輝度レベルの平均値
   との比率を求める演算手段とを有し、 前記求められた比率が所定の値以上のときに逆光と見做
   して補正処理を行うことを特徴とするカメラ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカメラ装置において、 前記設定された検出枠ごとの輝度レベルを検出する検出
   手段は、前記設定された検出枠を巡回して前記輝度レベ
   ルが最も低い検出枠の判別を行うことを特徴とするカメ
   ラ装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のカメラ装置において、 前記撮像素子で撮像された映像信号の輝度レベルの積分
   信号のピーク値を用いて露出補正を行う露出補正手段を
   有し、 前記映像信号の高輝度成分を制限することによって前記
   逆光と見做した際の補正処理を行うことを特徴とするカ
   メラ装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のカメラ装置において、 前記検出された輝度レベルが最も高い検出枠から検出さ
   れた輝度レベルの積分信号のピーク値を用いて露出補正
   を行う露出補正手段を有し、 前記検出された輝度レベルの高輝度成分を制限すること
   によって前記逆光と見做した際の補正処理を行うことを
   特徴とするカメラ装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のカメラ装置において、 前記設定された検出枠ごとの輝度レベルを検出する検出
   手段は、前記設定された検出枠を巡回して前記輝度レベ
   ルが最も高い検出枠の判別を行うことを特徴とするカメ
   ラ装置。
6. 【請求項６】 請求項４記載のカメラ装置において、 前記撮像素子の撮像面の中央及びその周辺部の検出枠か
   ら検出される輝度レベルとその他の検出枠から検出され
   る輝度レベルとの間で重み付けを行い、 前記検出された輝度レベルの最も高い検出枠が前記撮像
   素子の撮像面の中央及びその周辺部に位置するときは、
   前記検出された輝度レベルの高輝度成分を制限を緩和す
   ることによって前記逆光と見做した際の補正処理を弱く
   することを特徴とするカメラ装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載のカメラ装置において、 前記設定された検出枠ごとの輝度レベルの検出を、前記
   検出枠内の輝度レベルが基準値より高い部分の面積の割
   合を示すヒストグラムを用いて行うことを特徴とするカ
   メラ装置。
8. 【請求項８】 請求項１記載のカメラ装置において、 少なくとも絞り及びシャッター速度の調節を含む露出補
   正手段を有し、 前記露出補正手段での前記絞り及び／またはシャッター
   速度の調節値が、前記逆光と見做した際の補正処理を可
   能とする値に達しているときのみ前記補正処理を行うこ
   とを特徴とするカメラ装置。
9. 【請求項９】 請求項１記載のカメラ装置において、 少なくとも絞り及びシャッター速度の調節を含む露出補
   正手段を有し、 前記露出補正手段での前記絞り及び／またはシャッター
   速度の調節値が、前記撮影の環境を屋外と判断する値に
   達しているときのみ前記逆光と見做した際の補正処理を
   行うことを特徴とするカメラ装置。