JP2001311980A - 露出制御装置 - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
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Abstract
露出制御をおこなうことができる露出制御装置を提供す
ることを課題とする。 【解決手段】 撮影画面の輝度に基づいて露出値を決定
し、該決定した露出値に基づいて露出をおこなう露出制
御装置(露出制御部10)において、撮影画面を所定の
領域に分割して複数の領域を生成する画面分割部21
と、画面分割部21によって生成された領域ごとに、該
領域が高輝度の主要被写体を有するか否かを判定する高
輝度判定部23と、高輝度判定部23の判定結果に応じ
て画面分割部21によって生成された領域の平均輝度を
算出する平均輝度算出部24と、平均輝度算出部24に
よって算出された領域の平均輝度に基づいて露出値を決
定する露出値決定部25とを備える。
Description
に基づいて露出値を決定し、該決定した露出値に基づい
て露出をおこなう露出制御装置に関し、特に、主要な被
写体が高輝度である場合でも適正な露出制御をおこなう
ことができる露出制御装置に関する。
ビデオカメラなどの撮像装置においては、露出アンダー
によって撮影画像が真っ暗になったり、露出オーバーに
よって撮影画像が真っ白になってしまうことを防止する
技術として、露出を適切に自動調整する露出制御技術が
知られている。
像素子(CCD)の感度に基づいて最善の露出結果が得
られる露出値(絞りの開き具合とシャッタ速度の組み合
わせ)を決定する技術である。一般的には、撮影レンズ
を通して撮影画面の平均輝度を算出して、平均輝度が高
い(被写体が明るい)場合には、高い露出値で撮影する
ことによって撮影画像が真っ白になってしまうことを防
止し、一方、平均輝度が低い(被写体が暗い)場合に
は、低い露出値で撮影することによって撮影画像が真っ
黒になってしまうことを防止している。
式としては、撮影画面の全体の平均輝度を算出する平均
測光方式、撮影画面の中央部の輝度を重視して平均輝度
を算出する中央重点測光方式、撮影画面の特定部分の輝
度のみを用いて平均輝度を算出するスポット測光方式、
撮影画面を複数部分に分割し、それぞれの部分の輝度情
報によるパターン分析によって平均輝度を算出するマル
チパターン測光方式などがある。
影画面内に周囲の輝度に比べて非常に高い輝度のスポッ
ト光などが存在する場合、スポット光の部分の輝度を用
いて撮影画面の平均輝度を算出すると、高い平均輝度が
算出されて露出値も高くなる。この場合の撮影画像は、
図10(b)に示すように、スポット光部分の画像につ
いては真っ白になってしまうことを防止できるが、スポ
ット光部分の周囲(被写体)の画像については露出アン
ダーによって黒くなってしまう。
って撮影画像全体が露出アンダーになって黒く写ってし
まうことを防止するために、上記した測光方式において
は、高輝度カット処理がおこなわれている。この高輝度
カット処理は、撮影画面において所定の輝度閾値よりも
高い輝度を有する画素(以下、「高輝度画素」と言う)
について、この高輝度画素の輝度を輝度閾値以下の所定
の低輝度に置換して平均輝度を算出するものである。
用いて撮影画面の平均輝度を算出することで、露出値も
低くなるので、撮影画面の一部の明るさによって撮影画
像全体が露出アンダーになってしまうことを防止するこ
とができる。
従来技術は、あくまでも一律に高輝度画素の輝度を輝度
閾値以下の所定の低輝度に置換するものであるので、適
正な露出制御をおこなう程度に限界がある。
おいて高輝度画素が集合した高輝度部分を主要な被写体
として撮影したい場合でも、この高輝度画素の輝度を輝
度閾値以下の所定の低輝度に置換するので、露出値も低
くなる。このため、この低い露出値で撮影すると、高輝
度部分は白飛びをおこしてしまうので、高輝度部分を主
要な被写体として的確に捉えつつ適正な露出制御をおこ
なうことができないという問題点があった。
よる問題点を解決するため、主要な被写体が高輝度であ
る場合でも適正な露出制御をおこなうことができる露出
制御装置を提供することを目的とする。
目的を達成するため、請求項1の発明に係る露出制御装
置は、撮影画面の輝度に基づいて露出値を決定し、該決
定した露出値に基づいて露出制御をおこなう露出制御装
置において、前記撮影画面を所定の領域に分割して複数
の領域を生成する領域生成手段と、前記領域生成手段に
よって生成された領域ごとに、該領域内に高輝度の主要
被写体が存在するか否かを判定する判定手段と、前記判
定手段の判定結果に応じて前記領域生成手段によって生
成された領域の平均輝度を算出する平均輝度算出手段
と、前記平均輝度算出手段によって算出された領域の平
均輝度に基づいて露出値を決定する露出値決定手段と、
を備えたことを特徴とする。
段が、前記撮影画面を所定の領域に分割して複数の領域
を生成し、判定手段が、前記領域生成手段によって生成
された領域ごとに、該領域が高輝度の主要被写体を有す
るか否かを判定し、平均輝度算出手段が、前記判定手段
の判定結果に応じて前記領域生成手段によって生成され
た領域の平均輝度を算出し、露出値決定手段が、前記平
均輝度算出手段によって算出された領域の平均輝度に基
づいて露出値を決定することとしたので、高輝度部分が
主要な被写体であるか否かを判断して、主要な被写体が
高輝度である場合でも適正な露出制御をおこなうことが
できる。
は、請求項1の発明において、前記判定手段は、前記領
域を形成する画素のうち所定の輝度閾値よりも高い輝度
を有する高輝度画素を計数し、該計数した高輝度画素計
数値が所定の計数閾値よりも大きいか否かを判定し、前
記平均輝度算出手段は、前記判定手段によって前記高輝
度画素計数値が所定の計数閾値よりも大きいと判定され
た場合には、前記高輝度画素が有する輝度そのものを用
いて前記平均輝度を算出し、前記判定手段によって前記
高輝度画素計数が所定の計数閾値以下であると判定され
た場合には、前記高輝度画素が有する輝度を前記所定の
輝度閾値以下の所定の低輝度に置換して前記平均輝度を
算出することを特徴とする。
段が、前記領域を形成する画素のうち所定の輝度閾値よ
りも高い輝度を有する高輝度画素を計数し、該計数した
高輝度画素計数値が所定の計数閾値よりも大きいか否か
を判定し、前記平均輝度算出手段が、前記判定手段によ
って前記高輝度画素計数値が所定の計数閾値よりも大き
いと判定された場合には、前記高輝度画素が有する輝度
そのものを用いて前記平均輝度を算出し、前記判定手段
によって前記高輝度画素計数が所定の計数閾値以下であ
ると判定された場合には、前記高輝度画素が有する輝度
を前記所定の輝度閾値以下の所定の低輝度に置換して前
記平均輝度を算出することとしたので、高輝度部分が主
要な被写体であるか否かを的確に判断して、主要な被写
体が高輝度である場合でも適正な露出制御をおこなうこ
とができる。
は、請求項2の発明において、前記輝度閾値、計数閾値
および低輝度をパラメータ群として複数組記憶するパラ
メータテーブルをさらに備え、前記判定手段および前記
平均輝度算出手段は、撮影状況に応じて前記パラメータ
群を選択することを特徴とする。
テーブルが、前記輝度閾値、計数閾値および低輝度をパ
ラメータ群として複数組記憶し、前記判定手段および前
記平均輝度算出手段が、撮影状況に応じて前記パラメー
タ群を選択することとしたので、逆行補正や順光補正な
どの露出補正をおこなう場合でも、適正な露出制御をお
こなうことができる。
は、請求項3の発明において、前記パラメータテーブル
は、前記領域生成手段によって生成される領域ごとに前
記パラメータ群を記憶し、前記判定手段および前記平均
輝度算出手段は、前記領域生成手段によって生成された
領域に応じて前記パラメータ群を選択することを特徴と
する。
ータテーブルが、前記領域生成手段によって生成される
領域ごとに前記パラメータ群を記憶し、前記判定手段お
よび前記平均輝度算出手段が、前記領域生成手段によっ
て生成された領域に応じて前記パラメータ群を選択する
こととしたので、測光方式などの撮影状況に応じて適正
な露出制御をおこなうことができる。
は、請求項3または4の発明において、前記パラメータ
テーブルは、前記パラメータ群内に前記低輝度を複数記
憶し、前記平均輝度算出手段は、前記高輝度画素計数値
に応じて前記低輝度を選択することを特徴とする。
ータテーブルが、前記パラメータ群内に前記低輝度を複
数記憶し、前記平均輝度算出手段が、前記高輝度画素計
数値に応じて前記低輝度を選択することとしたので、高
輝度カット処理をおこなう状態とおこなわない状態の移
行をスムーズにして、安定した露出制御をおこなうこと
ができる。
は、請求項3または4の発明において、前記パラメータ
テーブルは、前記パラメータ郡内に前記計数閾値を複数
記憶し、前記判定手段は、露出状況に応じて前記計数閾
値を選択することを特徴とする。
ータテーブルが、前記パラメータ郡内に前記計数閾値を
複数記憶し、前記判定手段が、露出状況に応じて前記計
数閾値を選択することとしたので、コンティニュアス処
理をおこなう場合でも、安定した露出制御をおこなうこ
とができる。
発明に係る露出制御装置の好適な実施の形態を詳細に説
明する。なお、本実施の形態では、本発明をデジタルビ
デオカメラ、デジタルスチルカメラなどの撮像装置に適
用した場合を示すこととする。また、下記に示す実施の
形態1では、撮像装置の電源投入後に最初におこなう露
出制御について説明し、また実施の形態2では、コンテ
ィニュアス処理によってループ状におこなう露出制御に
ついて説明することとする。
態1に係る露出制御装置を適用した撮像装置の構成につ
いて説明する。図1は、本実施の形態1に係る露出制御
装置を適用した撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
露出制御装置を適用した撮像装置1は、レンズ2と、絞
り3と、CCD(電荷結合素子)4と、CDS5と、プ
ロセス処理回路6と、A/D変換器7と、デジタル信号
処理部8と、操作部9と、露出制御部10と、CCD制
御部11と、絞り制御部12と、画像データ処理部13
と、画像データ記録部14と、画像表示処理部15と、
画像表示部16とを備えて構成される。なお、露出制御
部10が、この発明に係る露出制御装置に対応する。
デオカメラ、デジタルスチルカメラなどの、撮像素子
(電荷結合素子)を用いた画像入力機器である。レンズ
2は、被写体像をCCD4上に結像するためのレンズで
あり、絞り3は、被写体像の光量を制限するためのもの
である。CCD4は、レンズ2および絞り3を通過する
被写体像を電気信号に変換して画像信号として出力する
回路であり、CDS5は、CCD4から入力される画像
信号のノイズなどを除去する回路である。
される画像信号のゲインをコントロールする回路であ
り、A/D変換器7は、プロセス処理回路6から入力さ
れる画像信号をデジタル信号に変換して出力する回路で
ある。
から入力されるデジタル画像信号についてRGB信号変
換や画像補間などのデジタル画像処理をおこなって画像
データを作成する処理部である。なお、本実施の形態1
では、この画像データを露出制御部10に送出し、露出
制御部10において画素ごとの輝度を検出する場合を示
しているが、デジタル信号処理部8において、輝度を検
出し、この輝度を画素ごとに積算した値を露出制御部1
0に送出することもできる。
制御部10に送出する処理部である。ここで、ユーザに
よる操作指令としては、露出制御の開始/終了の指令、
逆行補正や順光補正などの露出補正の開始/終了の指
令、平均測光、中央重点測光、スポット測光やマルチパ
ターン測光などの測光方式の選択の指令、コンティニュ
アス処理の開始/終了の指令などがある。
いて露出値を決定し、この決定した露出値に基づいて露
出制御をおこなう処理部である。ここで、撮影画面(C
CD4)の輝度は、デジタル信号処理部8から入力され
る画像データに基づいて撮影画面(CCD4)の画素ご
とに検出される。
定は、まず最初に、撮影画面の所定の領域ごとに、この
領域内に高輝度の主要な被写体があるか否かを判定し、
この判定結果に応じて平均輝度を算出する。次に、この
領域ごとの平均輝度に対して測光方式に応じた所定の重
み付けをおこなって撮影画面の平均輝度を算出する。そ
して、この撮影画面の平均輝度とCCD4の感度に応じ
て露出値(絞り3の孔径の開閉具合および/またはCC
D4の電荷蓄積時間)を決定する。
平均輝度の算出は、領域内に高輝度の主要な被写体があ
ると判定された場合には、高輝度カット処理をおこなう
ことなく平均輝度を算出し、一方、領域内に高輝度の主
要な被写体がないと判定された場合には、高輝度カット
処理をおこなって平均輝度を算出する。
入力される露出値に基づいて、撮影光像により変換され
た電気信号の蓄積および取り出しがおこなえるようにC
CD4のシャッタ動作を制御する制御部であり、絞り制
御部12は、露出制御部10から入力される露出値に基
づいて、レンズ2から入射してCCD4に至る光線束の
径を変化させるように絞り2の孔径の開閉を制御する制
御部である。なお、CCD制御部11および絞り制御部
12の制御によって、様々な露出での画像撮影がおこな
えることとなる。
理部8から入力される画像データについて、ガンマ補正
や圧縮などの画像記録用の画像処理をおこなう処理部で
ある。画像データ記録部14は、画像データ処理部13
によって画像処理された画像データを記録するメモリで
あり、外部メモリカードなどを適用することができる。
部8から入力される画像データについて、γ処理などの
画像表示用の画像処理をおこなう処理部である。画像表
示部16は、画像表示処理部15によって画像処理され
た画像データを表示するLCDモニタなどの表示部であ
り、画像表示部16によって撮影画像が適正な露出であ
るか否かを確認することができる。
正な露出値を決定し、この露出値に基づいてCCD制御
部11および/または絞り制御部12を制御して露出を
おこなうことによって、画像データ記録部14は、適正
な露出で撮影された画像データを記録し、また、画像表
示部16は、適正な露出で撮影された画像データを表示
する。
について具体的に説明する。図2は、図1に示した露出
制御部10の構成を示すブロック図である。同図に示す
ように、この露出制御部10は、画面分割部21と、パ
ラメータテーブル22と、高輝度判定部23と、平均輝
度算出部24と、露出値決定部25と、制御部26とを
備えて構成される。
域生成手段に対応し、パラメータテーブル22は、請求
項3のパラメータテーブルに対応し、高輝度判定部23
は、請求項1の判定手段に対応し、平均輝度算出部24
は、請求項1の平均輝度算出手段に対応し、露出値決定
部25は、請求項1の露出値決定手段に対応する。
(CCD4の撮影画像)を所定の領域に分割して複数の
領域を生成する処理部である。このように複数の領域を
生成するのは、領域ごとに、高輝度の主要な被写体を有
するか否かを判定して、判定結果に応じて異なる算出方
法によって平均輝度を算出するためである。
成を具体的に説明する。図3は、図2に示した画面分割
部21における領域生成の例を示す図である。同図にお
いては、10×10の画素から形成される撮影画面をエ
リア1〜エリア6に分割して、6つの領域を生成する例
を示している。なお、この領域生成例は、中央重点測光
方式において適用される例であるが、測光方式、逆行評
価や順光評価などの撮影状況に応じて異なる領域を生成
することもできる。
割部21によって生成された領域ごとに、この領域が高
輝度の主要被写体を有するか否かを判定する判定部であ
る。このように領域ごとに高輝度の主要被写体を有する
か否かを判定するのは、この判定結果に応じて高輝度カ
ット処理/非処理に分けて平均輝度を算出するためであ
る。
象となる領域を形成する各画素の輝度Evを露出制御部
10から入力し、この入力した輝度が所定の輝度閾値
(以下、「高輝度閾値EL」と言う。)よりも高い輝度
を有するか否かを判定する。
この高輝度閾値ELよりも高い輝度を有する画素を高輝
度画素として計数して高輝度画素計数値(以下、「高輝
度画素カウント値Hn」と言う。)を算出するととも
に、それぞれの高輝度画素が有する輝度Evを積算して
高輝度部輝度積算値Heを算出する。すなわち、以下の
ように高輝度画素カウント値Hnおよび高輝度部輝度積
算値Heを算出する。 高輝度画素カウント値 Hn=Hn+1 高輝度部輝度積算値 He=He+Ev
高輝度閾値EL以下の輝度を有する画素を通常輝度画素
として計数して通常輝度画素カウント値Nnを算出する
とともに、それぞれの通常輝度画素が有する輝度Evを
積算して通常輝度部輝度積算値Neを算出する。すなわ
ち、以下のように通常輝度画素カウント値Nnおよび通
常輝度部輝度積算値Neを算出する。 通常輝度画素カウント値 Nn=Nn+1 通常輝度部輝度積算値 Ne=Ne+Ev
度画素カウント値Hnが所定の計数閾値(以下、「計数
閾値Thl」という。)よりも大きいか否かを判定する
ことによって、判定対象となる領域が高輝度の主要被写
体を有する領域であるか否かを判定する。
ウント値Hn、高輝度部輝度積算値He、通常輝度画素
カウント値Nn、通常輝度部輝度積算値Neおよび高輝
度画素カウント値が計数閾値よりも大きいか否かの判定
結果を、制御部26を介して平均輝度算出部24に送出
する。
の判定を具体的に説明する。図4は、図2に示した高輝
度判定部23における高輝度判定の例を示す図である。
同図においては、総画素数16個からなるエリア3の計
数閾値Thlを8個(50%)として、高輝度を判定す
る例を示している。
は、高輝度画素カウント値Hnは、Hn=3と算出さ
れ、このHn(=3)は計数閾値Thl(=8)以下で
あるので、エリア3の高輝度画素(高輝度部)は主要な
被写体ではないと判定される。
おいては、高輝度画素カウント値Hnは、Hn=12と
算出され、このHn(=12)は計数閾値(=8)より
大きいので、エリア3の高輝度画素(高輝度部)は主要
な被写体であると判定される。
度判定部23の判定結果に応じて領域ごとの平均輝度を
算出する算出部である。高輝度判定部23によって高輝
度の主要被写体を有する領域であると判定された場合に
は、高輝度カット処理をおこなうことなく平均輝度を算
出し、一方、高輝度判定部23によって高輝度の主要被
写体を有しない領域であると判定された場合には、高輝
度カット処理をおこなって平均輝度を算出する。
輝度の算出対象となる領域について、高輝度判定部23
によって高輝度の主要被写体を有する領域であると判定
された場合には、高輝度画素が有する輝度そのもの(高
輝度部輝度積算値He)を用いて平均輝度Mevを算出
する。
度画素カウント値Hnが計数閾値Thlより大きいと判
定された場合には、高輝度部分を主要な被写体として的
確に捉えつつ適正な露出をおこなうために、以下のよう
に平均輝度Mevを算出する。 領域内の総輝度積算値 Ne=Ne+He 領域内の総画素カウント値 Nn=Nn+Hn 領域の平均輝度 Mev=Ne/Nn
算出対象となる領域について、高輝度判定部23によっ
て高輝度の主要被写体を有しない領域であると判定され
た場合には、高輝度画素が有する輝度を計数閾値EL以
下の所定の低輝度(以下、「置換低輝度Dev」とい
う。)に置換して平均輝度Mevを算出する。
度画素カウント値Hnが計数閾値Thl以下であると判
定された場合には、高輝度カット処理によって適正な露
出をおこなうために、以下のように平均輝度Mevを算
出する。 領域内の総輝度積算値 Ne=Ne+Dev・Hn 領域内の総画素カウント値 Nn=Nn+Hn 領域の平均輝度 Mev=Ne/Nn
evを計数閾値EL以下の輝度とする場合を示したが、
置換低輝度Devをゼロとし、通常輝度部輝度積算値N
eのみを用いて平均輝度Mevを算出してもよい。
高輝度判定部23における判定に用いられる輝度閾値E
L、高輝度判定部23における判定に用いられる計数閾
値Thlおよび平均輝度算出部24における平均輝度の
算出に用いられる置換低輝度Devをパラメータ群とし
て記憶するメモリである。
ごとに、異なる輝度閾値EL、計数閾値Thlおよび置
換低輝度Devをパラメータ群として複数組記憶するこ
ともできる。たとえば、通常の露出評価をおこなう場合
と、通常の露出評価後の露出補正(逆行補正や順光補正
など)のために露出評価をおこなう場合とで、異なる計
数閾値Thlや置換低輝度Devを記憶することで、撮
影状況ごとに適正な露出制御がおこなうことができる。
割部21によって生成される領域ごとに、異なる輝度閾
値EL、計数閾値Thlおよび置換低輝度Devをパラ
メータ群として複数組記憶することもできる。たとえ
ば、通常の露出評価をおこなう場合として、図3に示す
エリア3およびエリア4の置換低輝度Devをエリア
1、エリア2、エリア5およびエリア6の置換低輝度D
evよりも低めに(もしくは、Dev=ゼロとして)記
憶することで、中央重点測光方式においてエリア3およ
びエリア4の平均輝度を重視して撮影画面の平均輝度を
算出することができる。
こなう場合として、図3に示すエリア3およびエリア4
の置換低輝度Devをエリア1、エリア2、エリア5お
よびエリア6の置換低輝度Devよりも低めに(もしく
は、Dev=ゼロとして)記憶することで、エリア1お
よびエリア2の平均輝度と、エリア3の平均輝度とを比
較して適正な逆行補正の露出評価をおこなうことができ
る。
光、スポット測光、マルチパターン測光などの測光方式
に応じて、領域ごとに異なる輝度閾値EL、計数閾値T
hlおよび置換低輝度Devを記憶することで、各領域
の平均輝度に測光方式に応じた所定の重み付けをおこな
うことなく、撮影画面の平均輝度が算出することができ
る。
メータ群内に、異なる置換低輝度Devを複数記憶する
こともできる。たとえば、高輝度画素カウント値Hnに
対応づけて、異なる置換低輝度Devを記憶すること
で、高輝度画素カウント値Hnが計数閾値Thlを僅か
に越える場合と、高輝度画素カウント値Hnが計数閾値
Thlを僅かに越えない場合とで、大差のない平均輝度
が算出されるようにして、急激な露出の変化を防止する
ことができる。
度算出部24によって算出された各領域の平均輝度に基
づいて露出値を決定する処理部である。具体的には、領
域ごとに算出された平均輝度Mevに対して測光方式
(平均測光、中央重点測光、スポット測光、マルチパタ
ーン測光など)に応じた所定の重み付けをおこなって撮
影画面の平均輝度を算出し、この撮影画面の平均輝度と
CCD4の感度に応じて露出値(絞り3の孔径の開閉具
合および/またはCCD4の電荷蓄積時間)を決定す
る。
0の各部の制御をおこなう処理部である。具体的には、
画面分割部21と、パラメータテーブル22と、高輝度
判定部23と、平均輝度算出部24と、露出値決定部2
5との間で、各種のデータ入出力をおこなう。
8から入力される画像データから各画素の輝度を検出
し、この輝度を領域ごとに高輝度判定部23に出力する
とともに、高輝度判定部23が領域内の全ての画素の輝
度を入力したか否かを判定する。また、制御部26は、
平均輝度算出部24が撮影画面の全ての領域の平均輝度
を算出したか否かも判定する。
れる露出制御の開始/終了の指令、逆行補正や順光補正
などの露出補正の開始/終了の指令、平均測光、中央重
点測光、スポット測光やマルチパターン測光などの測光
方式の選択の指令、コンティニュアス処理の開始/終了
の指令などのユーザの操作指令に基づいて、露出制御部
10の各部を制御する。
ら入力される露出値をCCD制御部11および絞り制御
部12に出力し、この露出値に基づいてCCD制御部1
1および/または絞り制御部12を制御して露出をおこ
なう。
効果について具体的に説明する。図5は、図2に示した
露出制御部10における露出制御効果の例を示す図であ
る。同図(a)は、スポット光に照らされた人物が撮影
画面の中央にいる場合の露出効果を示す例であり、同図
(b)は、スポット光に照らされていない人物が撮影画
面の中央にいる場合の露出効果を示す例である。
央において高輝度部が多いため、高輝度判定部23にお
いて、中央の人物が高輝度の主要被写体であると判定さ
れる。このため、平均輝度算出部24において、高輝度
カット処理をおこなうことなく中央部の平均輝度が算出
されるので、中央の人物を主要な被写体として的確に捉
えた適正な露出がおこなわれる。
面の中央において高輝度部が少ないため、高輝度判定部
23において、中央の人物が高輝度の主要被写体ではな
いと判定される。このため、平均輝度算出部24におい
て、高輝度カット処理をおこなって中央部の平均輝度が
算出されるので、撮影画像全体が露出アンダーになって
しまうのを防止して適正な露出がおこなわれる。
10における露出制御手順について具体的に説明する。
図6は、図2に示した露出制御部10における露出制御
手順を示すフローチャートである。同図に示すように、
この露出制御部10は、まず最初に、画面分割部21に
おいて、撮影画面を所定の領域に分割して複数の領域を
生成する(ステップS601)。次に、高輝度判定部2
3は、判定対象となる領域について、高輝度画素カウン
ト値Hn、高輝度部輝度積算値He、通常輝度画素カウ
ント値Nnおよび通常輝度部輝度積算値Neの初期化を
おこなう(ステップS602)。
象となる画素について、制御部26から輝度値Evを入
力し(ステップS603)、入力した輝度値Evが高輝
度閾値ELより大であるか否かを判定する(ステップS
604)。
大であると判定された場合には(ステップS604肯
定)、高輝度画素をカウントし(ステップS605)、
高輝度部輝度を積算する(ステップS606)。一方、
入力した輝度値Evが高輝度閾値EL以下であると判定
された場合には(ステップS604否定)、通常輝度画
素をカウントし(ステップS607)、通常輝度部輝度
を積算する(ステップS608)。なお、ステップS6
05とステップS606は並列的に処理することもで
き、また、ステップS607とステップS608も並列
的に処理できる。
が判定対象となる領域内の全ての画素の輝度Evを入力
したか否かを判定し(ステップS609)、領域内の全
ての画素の輝度Evを入力していないと判定された場合
には(ステップS609否定)、高輝度判定部23は、
ステップS603に戻り、次に続く画素の輝度Evを入
力する(ステップS603)。
力したと判定された場合には(ステップS609肯
定)、高輝度判定部23は、高輝度画素カウント値Hn
が計数閾値Thlより大であるか否かを判定する(ステ
ップS610)。
lより大であると判定された場合には(ステップS61
0肯定)、平均輝度算出部24は、高輝度部輝度積算値
Heを用いて領域内の全画素の輝度積算値Neを算出す
る(ステップS611)。一方、高輝度画素カウント値
Hnが計数閾値Thl以下であると判定された場合には
(ステップS610否定)、平均輝度算出部24は、高
輝度画素の輝度を置換低輝度Devに置換して領域内の
全画素の輝度積算値Neを算出する(ステップS61
2)。
素カウント値Hnと通常輝度画素カウント値Nnを加算
して領域内の全画素のカウント値Nnを算出し(ステッ
プ613)、輝度積算値Neをカウント値Nnで除算し
て平均輝度Mevを算出する(ステップS614)。
4が撮影画面内の全ての領域について平均輝度Mevを
算出したか否かを判定し(ステップS615)、全ての
領域について平均輝度Mevを算出していないと判定さ
れた場合には(ステップS615否定)、ステップS6
02に戻り、次に続く領域について初期化をおこなう
(ステップS602)。なお、ここでは領域ごとに順々
に平均輝度Mevを算出する場合を示したが、領域ごと
に並列的に平均輝度Mevを算出することもできる。
部24が撮影画面内の全ての領域について平均輝度Me
vを算出したと判定された場合には(ステップS615
肯定)、露出値決定部25は、各領域の平均輝度Mev
に基づいて露出値を決定し(ステップS616)、制御
部26は、この露出値に基づいてCCD制御部11およ
び絞り制御部12を制御して適正な露出をおこない(ス
テップS617)、露出制御処理を終了する(EN
D)。
は、画面分割部21が、撮影画面を所定の領域に分割し
て複数の領域を生成し、高輝度判定部23が、画面分割
部21によって生成された領域ごとに、この領域が高輝
度の主要被写体を有するか否かを判定し、平均輝度算出
部24が、高輝度判定部23の判定結果に応じて領域ご
との平均輝度を算出し、露出値決定部25が、平均輝度
算出部24によって算出された各領域の平均輝度に基づ
いて露出値を決定し、制御部26が、露出値決定部25
によって決定された露出値に基づいてCCD制御部11
および絞り制御部12を制御して露出をおこなうよう構
成したので、高輝度部分が主要な被写体であるか否かを
判断して、主要な被写体が高輝度である場合でも適正な
露出制御をおこなうことができる。
23が、領域ごとに、高輝度閾値よりも高い輝度を有す
る画素を高輝度画素として計数して高輝度画素カウント
値を算出するとともに、算出した高輝度画素カウント値
が計数閾値よりも大きいか否かを判定し、平均輝度算出
部24が、領域ごとに、高輝度判定部23によって高輝
度画素カウント値が計数閾値より大きいと判定された場
合には、高輝度画素の輝度そのもの(高輝度部輝度積算
値)を用いて平均輝度を算出し、高輝度判定部23によ
って高輝度画素カウント値が計数閾値以下であると判定
された場合には、高輝度画素の輝度を置換低輝度に置換
して平均輝度を算出するよう構成したので、高輝度部分
が主要な被写体であるか否かを的確に判断して、主要な
被写体が高輝度である場合でも適正な露出制御をおこな
うことができる。
ーブル22が、パラメータ群(高輝度判定部23におけ
る判定に用いられる輝度閾値、高輝度判定部23におけ
る判定に用いられる計数閾値および平均輝度算出部24
における平均輝度の算出に用いられる置換低輝度)ごと
に異なる輝度閾値、計数閾値および置換低輝度を、撮影
状況(通常の露出評価、逆行補正の露出評価など)に対
応づけて複数組記憶し、高輝度判定部23および平均輝
度算出部24が、撮影状況に応じてパラメータ群を選択
するよう構成したので、逆行補正や順光補正などの露出
補正をおこなう場合でも、適正な露出制御をおこなうこ
とができる。
ーブル22が、画面分割部21によって生成される領域
ごとに異なる輝度閾値、計数閾値および置換低輝度を、
パラメータ群ごとに、撮影状況(平均測光、中央重点測
光、スポット測光、マルチパターン測光などの測光方
式)に対応づけて複数組記憶し、高輝度判定部23およ
び平均輝度算出部24が、撮影状況および領域に応じて
パラメータ群を選択するよう構成したので、測光方式な
どの撮影状況に応じて適正な露出制御をおこなうことが
できる。
ーブル22が、各パラメータ群内に、複数の異なる置換
低輝度を高輝度画素カウント値に対応づけて記憶し、平
均輝度算出部24が、高輝度画素カウント値に応じて置
換低輝度を選択するよう構成したので、高輝度カット処
理をおこなう状態とおこなわない状態の移行をスムーズ
にして、安定した露出制御をおこなうことができる。
態1では、撮像装置1の電源投入後に最初におこなう露
出制御について説明することとしたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、コンティニュアス処理によっ
てループ状に露出をおこなう場合でも適正な露出制御を
おこなうこともできる。そこで、実施の形態2では、コ
ンティニュアス処理によってループ状におこなう場合の
露出制御について説明することとする。なお、上記実施
の形態1に示した各部と同様の機能を有する部位には同
一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
入後、リセット後または撮影終了後に、粗調、微調をお
こなって適正な露出値を決定する。そして、画像表示部
16において常に適正な露出の撮影画像を表示するため
や、画角の変化に対応するために、コンティニュアス処
理によって常にループ状に露出制御を続ける。
状況の変化を説明する。図7および図8は、コンティニ
ュアス処理による露出状況の変化の例を示す図である。
図7および図8おいては、(a)から(b)、そして
(c)に至る変遷で露出状況が変化した状態を示し、ま
た、それぞれの図において、左図は撮影画像を示し、右
図は撮影画像の中央部を通る水平線上の輝度分布を示
す。
部が少ないため、高輝度カット処理がおこなわれ、図7
(b)に示す状態に露出が変化し、高輝度部が図7
(a)に示す状態よりも多くなる。このとき、図7
(b)に示す状態において、高輝度部が少ない場合に
は、図7(b)に示す状態で露出は安定する。一方、高
輝度部が多い場合には、高輝度カット処理がおこなわ
れ、図7(c)に示す状態に露出が変化し、露出は安定
する。
て、高輝度部分が非常に高い場合には、問題が生ずる。
この状況を示すのが図8であり、図8の(a)から
(b)、そして(c)に至る変遷は図7と同様である。
ここで、図8(c)に示す状態において、高輝度部が少
ない場合には、高輝度カット処理がおこなわれ、再び図
8(b)に示す状態に露出が変化してしまい、結果的
に、図8(b)に示す状態と図8(c)に示す状態を繰
り返す不安定な状態(ハンチィング状態)になってしま
う。特に、置換低輝度をゼロとする場合に起こりやす
い。
ハンチィング状態に対処するために、露出制御部10に
おいて、パラメータテーブル22が、パラメータ群内に
複数の異なる計数閾値を記憶し、高輝度判定部23が、
露出状況に応じて計数閾値を選択するよう構成される。
露出制御処理における高輝度画素カウント値がゼロであ
ったか否か、また、前回の露出制御処理における高輝度
画カウント値が計数閾値より大であったか否か(前回の
露出制御処理において高輝度カット処理がおこなわれた
か否か)を判定することによって、露出状況を把握し、
対応する露出状況の計数閾値をパラメータテーブル22
から選択する。
輝度画素カウント値がゼロであった場合には、計数閾値
Thl1を選択し、前回の高輝度画素カウント値はゼロ
ではなく、高輝度カット処理がおこなわれた場合には、
計数閾値Thl2を選択し、前回の高輝度画素カウント
値はゼロではなく、高輝度カット処理がおこなわれなか
った場合には、計数閾値Thl3を選択する。なお、T
hl1<Thl2≦Thl3が好ましい。
態2に係る撮像装置1における露出制御手順について具
体的に説明する。図9は、本実施の形態2に係る撮像装
置1における露出制御手順を示すフローチャートであ
る。同図に示すように、この撮像装置1は、まず最初
に、露出制御部10内の制御部26において、コンティ
ニュアス処理をおこなうか否かを判定し(ステップS9
01)、コンティニュアス処理をおこなうと判定された
場合には(ステップS901肯定)、コンティニュアス
処理を開始する。なお、以下の説明においては、前回の
露出制御処理がおこなわれたものとして説明する。
制御処理として、まず最初に、画面分割部21におい
て、撮影画面を所定の領域に分割して複数の領域を生成
する(ステップS902)。次に、高輝度判定部23
は、判定対象となる領域について、高輝度画素カウント
値Hn、高輝度部輝度積算値He、通常輝度画素カウン
ト値Nnおよび通常輝度部輝度積算値Neの初期化をお
こなう(ステップS903)。
象となる画素の輝度値Evを入力し(ステップS90
4)、入力した輝度値Evが高輝度閾値ELより大であ
るか否かを判定する(ステップS905)。
大であると判定された場合には(ステップS905肯
定)、高輝度画素をカウントし(ステップS906)、
高輝度部輝度を積算する(ステップS907)。一方、
入力した輝度値Evが高輝度閾値EL以下であると判定
された場合には(ステップS905否定)、通常輝度画
素をカウントし(ステップS908)、通常輝度部輝度
を積算する(ステップS909)。なお、ステップS9
06とステップS907は並列的に処理することもで
き、また、ステップS908とステップS909も並列
的に処理できる。
が判定対象となる領域内の全ての画素の輝度Evを入力
したか否かを判定し(ステップS910)、領域内の全
ての画素の輝度Evを入力していないと判定された場合
には(ステップS910否定)、高輝度判定部23は、
ステップS904に戻り、次に続く画素の輝度Evを入
力する(ステップS904)。
力したと判定された場合には(ステップS910肯
定)、前回の露出制御処理における高輝度画素カウント
値Hnがゼロであったか否かを判定する(ステップS9
11)。そして、高輝度画素カウント値Hnがゼロであ
ったと判定された場合には(ステップS911肯定)、
計数閾値Thl1を選択する(ステップS912)。
であったと判定された場合には(ステップS911否
定)、前回の露出制御処理における高輝度画カウント値
Hnが計数閾値より大であったか否かを判定する(ステ
ップS913)。そして、高輝度画カウント値Hnが計
数閾値以下であったと判定された場合には(ステップS
913否定)、計数閾値Thl2を選択する(ステップ
S914)。一方、高輝度画カウント値Hnが計数閾値
より大であったと判定された場合には(ステップS91
3肯定)、計数閾値Thl3を選択する(ステップS9
15)。
数閾値Thlと高輝度画素カウント値Hnを比較し、高
輝度画素カウント値Hnが計数閾値Thlより大である
か否かを判定する(ステップS916)。
lより大であると判定された場合には(ステップS91
6肯定)、平均輝度算出部24は、高輝度部輝度積算値
Heを用いて領域内の全画素の輝度積算値Neを算出す
る(ステップS917)。一方、高輝度画素カウント値
Hnが計数閾値Thl以下であると判定された場合には
(ステップS916否定)、平均輝度算出部24は、高
輝度画素の輝度を置換低輝度Devに置換して領域内の
全画素の輝度積算値Neを算出する(ステップS91
8)。
素カウント値Hnと通常輝度画素カウント値Nnを加算
して領域内の全画素のカウント値Nnを算出し(ステッ
プ919)、輝度積算値Neをカウント値Nnで除算し
て平均輝度Mevを算出する(ステップS920)。
4が撮影画面内の全ての領域について平均輝度Mevを
算出したか否かを判定し(ステップS921)、全ての
領域について平均輝度Mevを算出していないと判定さ
れた場合には(ステップS921否定)、ステップS9
03に戻り、次に続く領域について初期化をおこなう
(ステップS903)。なお、ここでは領域ごとに順々
に平均輝度Mevを算出する場合を示したが、領域ごと
に並列的に平均輝度Mevを算出することもできる。
部24が撮影画面内の全ての領域について平均輝度Me
vを算出したと判定された場合には(ステップS921
肯定)、露出値決定部25は、各領域の平均輝度Mev
に基づいて露出値を決定し(ステップS922)、制御
部26は、この露出値に基づいてCCD制御部11およ
び絞り制御部12を制御して適正な露出をおこなう(ス
テップS923)。
処理を終了するか否かを判定し(ステップS924)、
コンティニュアス処理を終了しないと判定された場合に
は(ステップS924否定)、ステップS902に戻
り、新たな露出制御処理をおこなう(ステップS90
2)。一方、コンティニュアス処理を終了すると判定さ
れた場合には(ステップS924肯定)、コンティニュ
アス処理を終了する(END)。
は、露出制御部10において、パラメータテーブル22
が、パラメータ群内に複数の異なる計数閾値を記憶し、
高輝度判定部23が、露出状況に応じて計数閾値を選択
するよう構成したので、コンティニュアス処理をおこな
う場合でも、安定した露出制御をおこなうことができ
る。
よれば、領域生成手段が、前記撮影画面を所定の領域に
分割して複数の領域を生成し、判定手段が、前記領域生
成手段によって生成された領域ごとに、該領域内に高輝
度の主要被写体が存在するか否かを判定し、平均輝度算
出手段が、前記判定手段の判定結果に応じて前記領域生
成手段によって生成された領域の平均輝度を算出し、露
出値決定手段が、前記平均輝度算出手段によって算出さ
れた領域の平均輝度に基づいて露出値を決定することと
したので、高輝度部分が主要な被写体であるか否かを判
断して、主要な被写体が高輝度である場合でも適正な露
出制御をおこなうことが可能な露出制御装置が得られる
という効果を奏する。
手段が、前記領域を形成する画素のうち所定の輝度閾値
よりも高い輝度を有する高輝度画素を計数し、該計数し
た高輝度画素計数値が所定の計数閾値よりも大きいか否
かを判定し、前記平均輝度算出手段が、前記判定手段に
よって前記高輝度画素計数値が所定の計数閾値よりも大
きいと判定された場合には、前記高輝度画素が有する輝
度そのものを用いて前記平均輝度を算出し、前記判定手
段によって前記高輝度画素計数が所定の計数閾値以下で
あると判定された場合には、前記高輝度画素が有する輝
度を前記所定の輝度閾値以下の所定の低輝度に置換して
前記平均輝度を算出することとしたので、高輝度部分が
主要な被写体であるか否かを的確に判断して、主要な被
写体が高輝度である場合でも適正な露出制御をおこなう
ことが可能な露出制御装置が得られるという効果を奏す
る。
タテーブルが、前記輝度閾値、計数閾値および低輝度を
パラメータ群として複数組記憶し、前記判定手段および
前記平均輝度算出手段が、撮影状況に応じて前記パラメ
ータ群を選択することとしたので、逆行補正や順光補正
などの露出補正をおこなう場合でも、適正な露出制御を
おこなうことが可能な露出制御装置が得られるという効
果を奏する。
メータテーブルが、前記領域生成手段によって生成され
る領域ごとに前記パラメータ群を記憶し、前記判定手段
および前記平均輝度算出手段が、前記領域生成手段によ
って生成された領域に応じて前記パラメータ群を選択す
ることとしたので、測光方式などの撮影状況に応じて適
正な露出制御をおこなうことが可能な露出制御装置が得
られるという効果を奏する。
メータテーブルが、前記パラメータ群内に前記低輝度を
複数記憶し、前記平均輝度算出手段が、前記高輝度画素
計数値に応じて前記低輝度を選択することとしたので、
高輝度カット処理をおこなう状態とおこなわない状態の
移行をスムーズにして、安定した露出制御をおこなうこ
とが可能な露出制御装置が得られるという効果を奏す
る。
メータテーブルが、前記パラメータ郡内に前記計数閾値
を複数記憶し、前記判定手段が、露出状況に応じて前記
計数閾値を選択することとしたので、コンティニュアス
処理をおこなう場合でも、安定した露出制御をおこなう
ことが可能な露出制御装置が得られるという効果を奏す
る。
撮像装置の構成を示すブロック図である。
図である。
を示す図である。
の例を示す図である。
の例を示す図である。
を示すフローチャートである。
例を示す図である。
例を示す図である。
制御手順を示すフローチャートである。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 撮影画面の輝度に基づいて露出値を決定
し、該決定した露出値に基づいて露出制御をおこなう露
出制御装置において、 前記撮影画面を所定の領域に分割して複数の領域を生成
する領域生成手段と、 前記領域生成手段によって生成された領域ごとに、該領
域内に高輝度の主要被写体が存在するか否かを判定する
判定手段と、 前記判定手段の判定結果に応じて前記領域生成手段によ
って生成された領域の平均輝度を算出する平均輝度算出
手段と、 前記平均輝度算出手段によって算出された領域の平均輝
度に基づいて露出値を決定する露出値決定手段と、 を備えたことを特徴とする露出制御装置。 - 【請求項2】 前記判定手段は、前記領域を形成する画
素のうち所定の輝度閾値よりも高い輝度を有する高輝度
画素を計数し、該計数した高輝度画素計数値が所定の計
数閾値よりも大きいか否かを判定し、 前記平均輝度算出手段は、前記判定手段によって前記高
輝度画素計数値が所定の計数閾値よりも大きいと判定さ
れた場合には、前記高輝度画素が有する輝度そのものを
用いて前記平均輝度を算出し、前記判定手段によって前
記高輝度画素計数が所定の計数閾値以下であると判定さ
れた場合には、前記高輝度画素が有する輝度を前記所定
の輝度閾値以下の所定の低輝度に置換して前記平均輝度
を算出することを特徴とする請求項1に記載の露出制御
装置。 - 【請求項3】 前記輝度閾値、計数閾値および低輝度を
パラメータ群として複数組記憶するパラメータテーブル
をさらに備え、 前記判定手段および前記平均輝度算出手段は、撮影状況
に応じて前記パラメータ群を選択することを特徴とする
請求項2に記載の露出制御装置。 - 【請求項4】 前記パラメータテーブルは、前記領域生
成手段によって生成される領域ごとに前記パラメータ群
を記憶し、前記判定手段および前記平均輝度算出手段
は、前記領域生成手段によって生成された領域に応じて
前記パラメータ群を選択することを特徴とする請求項3
に記載の露出制御装置。 - 【請求項5】 前記パラメータテーブルは、前記パラメ
ータ群内に前記低輝度を複数記憶し、前記平均輝度算出
手段は、前記高輝度画素計数値に応じて前記低輝度を選
択することを特徴とする請求項3または4に記載の露出
制御装置。 - 【請求項6】 前記パラメータテーブルは、前記パラメ
ータ郡内に前記計数閾値を複数記憶し、前記判定手段
は、露出状況に応じて前記計数閾値を選択することを特
徴とする請求項3または4に記載の露出制御装置。
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