JP2002135648A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2002135648A JP2002135648A JP2000326522A JP2000326522A JP2002135648A JP 2002135648 A JP2002135648 A JP 2002135648A JP 2000326522 A JP2000326522 A JP 2000326522A JP 2000326522 A JP2000326522 A JP 2000326522A JP 2002135648 A JP2002135648 A JP 2002135648A
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- JP
- Japan
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- information
- photographing
- shooting
- circuit
- histogram
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 明暗差が大きい撮影シーンにおいても常時Ａ
Ｅ機能を駆動することなく撮影シーンに適応した撮影を
行うことができ、かつダイナミックレンジの広い画像を
再現できる撮像装置を提供する。 【解決手段】 情報取得手段（１，２，３，４，５，
７，９，２３，２４）により本撮影に先立って異なる露
光条件で撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得し、その取得した情報に基づいて撮影手段（１，
２，３，４，５，６，７，８，９，２１，２４）により
本撮影を行う。
Ｅ機能を駆動することなく撮影シーンに適応した撮影を
行うことができ、かつダイナミックレンジの広い画像を
再現できる撮像装置を提供する。 【解決手段】 情報取得手段（１，２，３，４，５，
７，９，２３，２４）により本撮影に先立って異なる露
光条件で撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得し、その取得した情報に基づいて撮影手段（１，
２，３，４，５，６，７，８，９，２１，２４）により
本撮影を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置、より詳し
くは実質的にダイナミックレンジの広い画像を再現する
ことのできる撮像装置に関するものである。
くは実質的にダイナミックレンジの広い画像を再現する
ことのできる撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】デジタルスチルカメラは、レンズを通し
て固体撮像素子に結像した光を電気信号に変換して画像
を生成している。現在は多画素化により高解像な画像が
生成されるが、その一方で素子自体が持っているダイナ
ミックレンジ（ＤＲ）が非常に狭いため、結果的に得ら
れる画像はラチチュード（明るい部分から暗い部分まで
の再現域）が狭いものとなってしまう問題がある。
て固体撮像素子に結像した光を電気信号に変換して画像
を生成している。現在は多画素化により高解像な画像が
生成されるが、その一方で素子自体が持っているダイナ
ミックレンジ（ＤＲ）が非常に狭いため、結果的に得ら
れる画像はラチチュード（明るい部分から暗い部分まで
の再現域）が狭いものとなってしまう問題がある。
【０００３】この問題を解決するため、露光量を異なら
せて複数回撮像動作を行うことにより得られた画像を合
成することで、ダイナミックレンジの広い画像を生成す
るという方法が従来から知られている。しかしながら、
例えば図１２（ａ）に示すような逆光状態である（暗い
主要被写体（人物）と明るい背景が混在する）ダイナミ
ックレンジの広いシーンを撮影する場合等において、最
適な画像として再現するには、撮影シーンに応じて図１
２（ｂ）および（ｃ）に示すように主要被写体および背
景のそれぞれに対して適切な露光となるように撮影を制
御する必要がある。
せて複数回撮像動作を行うことにより得られた画像を合
成することで、ダイナミックレンジの広い画像を生成す
るという方法が従来から知られている。しかしながら、
例えば図１２（ａ）に示すような逆光状態である（暗い
主要被写体（人物）と明るい背景が混在する）ダイナミ
ックレンジの広いシーンを撮影する場合等において、最
適な画像として再現するには、撮影シーンに応じて図１
２（ｂ）および（ｃ）に示すように主要被写体および背
景のそれぞれに対して適切な露光となるように撮影を制
御する必要がある。
【０００４】そこで重要となるのは、撮影シーンからデ
ジタルスチルカメラの撮像系（絞り、シャッタ速、等）
を制御する自動露出設定（ＡＥ）機能である。これにつ
いては、例えば特開平７−２９８１４２号公報におい
て、撮影シーンの画像の輝度情報から暗い部分と明るい
部分のそれぞれに合わせた撮像系の制御に関するタイミ
ング信号を出力する方法が記載されている。
ジタルスチルカメラの撮像系（絞り、シャッタ速、等）
を制御する自動露出設定（ＡＥ）機能である。これにつ
いては、例えば特開平７−２９８１４２号公報におい
て、撮影シーンの画像の輝度情報から暗い部分と明るい
部分のそれぞれに合わせた撮像系の制御に関するタイミ
ング信号を出力する方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＡＥ機能では、再現性のよい画像が得られるよう撮像系
を制御するために、常時シーンに関する情報を読み込む
必要があり、結果として消費電力量が多くなってしまう
という問題がある。さらに、上記従来例のように異なる
露光で複数回撮影する場合では、明部と暗部とのそれぞ
れの情報を別々に読み込んで両者が常に適正であるよう
に制御しなければならないため、通常の場合に比べてさ
らに消費電力量が多くなってしまうことが懸念される。
ＡＥ機能では、再現性のよい画像が得られるよう撮像系
を制御するために、常時シーンに関する情報を読み込む
必要があり、結果として消費電力量が多くなってしまう
という問題がある。さらに、上記従来例のように異なる
露光で複数回撮影する場合では、明部と暗部とのそれぞ
れの情報を別々に読み込んで両者が常に適正であるよう
に制御しなければならないため、通常の場合に比べてさ
らに消費電力量が多くなってしまうことが懸念される。
【０００６】上記のＡＥ機能の負担を軽くするための対
策としては、主要被写体もしくは背景のどちらか一方は
ＡＥ機能により露光を制御し、別途撮影画像間の露光比
を固定として他方の露光を合わせるという方法が考えら
れる。このように露光比を固定にすれば、ＡＥ機能を一
般のデジタルスチルカメラと同様に構成することが可能
となる。
策としては、主要被写体もしくは背景のどちらか一方は
ＡＥ機能により露光を制御し、別途撮影画像間の露光比
を固定として他方の露光を合わせるという方法が考えら
れる。このように露光比を固定にすれば、ＡＥ機能を一
般のデジタルスチルカメラと同様に構成することが可能
となる。
【０００７】しかし、主要被写体と背景とがはっきり分
かれる逆光状態でも様々なケースがあり、両者の間で明
るさがなだらかに変化している場合等には撮影に失敗す
る場合もある。また、暗い屋内と明るい屋外といった明
暗の差が非常に大きい場合には、通常の逆光で許容範囲
となる露光比では再現できない場合がある。
かれる逆光状態でも様々なケースがあり、両者の間で明
るさがなだらかに変化している場合等には撮影に失敗す
る場合もある。また、暗い屋内と明るい屋外といった明
暗の差が非常に大きい場合には、通常の逆光で許容範囲
となる露光比では再現できない場合がある。
【０００８】さらに、上記方法において露光時間や露光
比をユーザが指定できるようにする方法も考えられる
が、明暗差に応じて適切な露光時間または露光比を設定
するのはユーザ側としては判断しにくく、ある程度の経
験や知識がないと、どの露光時間または露光比が最適で
あるか判断することは困難であるため、あまり実用的で
はない。
比をユーザが指定できるようにする方法も考えられる
が、明暗差に応じて適切な露光時間または露光比を設定
するのはユーザ側としては判断しにくく、ある程度の経
験や知識がないと、どの露光時間または露光比が最適で
あるか判断することは困難であるため、あまり実用的で
はない。
【０００９】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常
時ＡＥ機能を駆動することなく撮影シーンに適応した撮
影を行うことができ、かつダイナミックレンジの広い画
像を再現できる撮像装置を提供することにある。
発明の目的は、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常
時ＡＥ機能を駆動することなく撮影シーンに適応した撮
影を行うことができ、かつダイナミックレンジの広い画
像を再現できる撮像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係る撮像装置の発明は、本撮影に先立ち異なる露
光条件で撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得する情報取得手段と、該情報取得手段で取得され
たダイナミックレンジに関する情報に基づいて本撮影を
行う撮影手段と、を有することを特徴とするものであ
る。
項１に係る撮像装置の発明は、本撮影に先立ち異なる露
光条件で撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得する情報取得手段と、該情報取得手段で取得され
たダイナミックレンジに関する情報に基づいて本撮影を
行う撮影手段と、を有することを特徴とするものであ
る。
【００１１】請求項１に係る発明によると、異なる露光
条件によって撮影シーンのダイナミックレンジに関する
情報を取得するので、撮影シーンの暗い部分や明るい部
分に関する情報を同時に取得して同等に取り扱うことが
可能になる。また、取得された情報に基づいて本撮影を
行うので、撮影シーンのダイナミックレンジの広さに拘
わらずあらゆるシーンに適応した撮影が可能になる。
条件によって撮影シーンのダイナミックレンジに関する
情報を取得するので、撮影シーンの暗い部分や明るい部
分に関する情報を同時に取得して同等に取り扱うことが
可能になる。また、取得された情報に基づいて本撮影を
行うので、撮影シーンのダイナミックレンジの広さに拘
わらずあらゆるシーンに適応した撮影が可能になる。
【００１２】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
撮像装置において、前記撮影手段は、前記情報取得手段
で取得されたダイナミックレンジに関する情報を合成す
る情報合成回路と、該情報合成回路で合成された合成情
報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路と、
該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラムに基
づいて本撮影を行うための撮影制御情報を算出する撮影
制御情報演算回路と、を有することを特徴とするもので
ある。
撮像装置において、前記撮影手段は、前記情報取得手段
で取得されたダイナミックレンジに関する情報を合成す
る情報合成回路と、該情報合成回路で合成された合成情
報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路と、
該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラムに基
づいて本撮影を行うための撮影制御情報を算出する撮影
制御情報演算回路と、を有することを特徴とするもので
ある。
【００１３】請求項２に係る発明によると、撮影シーン
のダイナミックレンジに関する情報を合成して合成情報
を生成し、その合成情報のヒストグラムを用いて撮影制
御情報を算出して本撮影を行うので、すなわち撮影シー
ンに適応させて撮影を制御するので、撮影シーンのダイ
ナミックレンジの広さに拘わらずあらゆるシーンに適応
した撮影が可能になる。
のダイナミックレンジに関する情報を合成して合成情報
を生成し、その合成情報のヒストグラムを用いて撮影制
御情報を算出して本撮影を行うので、すなわち撮影シー
ンに適応させて撮影を制御するので、撮影シーンのダイ
ナミックレンジの広さに拘わらずあらゆるシーンに適応
した撮影が可能になる。
【００１４】さらに、上記目的を達成する請求項３に係
る撮像装置の発明は、本撮影に先立ち異なる露光条件で
撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報を取得す
る情報取得手段と、該情報取得手段で取得されたダイナ
ミックレンジに関する情報に基づいて階調変換特性を算
出する階調演算手段と、該階調演算手段で算出された階
調変換特性に基づいて本撮影を行う撮影手段と、該撮影
手段による本撮影によって得られる画像情報を前記階調
演算手段で算出された階調変換特性に基づいて変換する
画像情報変換手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
る撮像装置の発明は、本撮影に先立ち異なる露光条件で
撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報を取得す
る情報取得手段と、該情報取得手段で取得されたダイナ
ミックレンジに関する情報に基づいて階調変換特性を算
出する階調演算手段と、該階調演算手段で算出された階
調変換特性に基づいて本撮影を行う撮影手段と、該撮影
手段による本撮影によって得られる画像情報を前記階調
演算手段で算出された階調変換特性に基づいて変換する
画像情報変換手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
【００１５】請求項３に係る発明によると、異なる条件
によって撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得するので、撮影シーンの暗い部分や明るい部分に
関する情報を同時に取得して同等に取り扱うことが可能
になる。また、取得された情報から階調変換特性を算出
するので、撮影シーンに適応した階調変換特性を求める
ことが可能になる。また、算出された階調変換特性に基
づいて本撮影を行うので、撮影シーンのダイナミックレ
ンジの広さに拘わらずあらゆるシーンに適応した撮影が
可能になる。さらに、本撮影での画像信号は事前に算出
された階調変換特性に基づき変換されるので、撮影シー
ンに適した画像を再現することが可能になると共に、本
撮影の画像処理では階調変換特性を求める必要がないの
で、本撮影の画像処理を簡単かつ迅速に行なうことが可
能になる。
によって撮影シーンのダイナミックレンジに関する情報
を取得するので、撮影シーンの暗い部分や明るい部分に
関する情報を同時に取得して同等に取り扱うことが可能
になる。また、取得された情報から階調変換特性を算出
するので、撮影シーンに適応した階調変換特性を求める
ことが可能になる。また、算出された階調変換特性に基
づいて本撮影を行うので、撮影シーンのダイナミックレ
ンジの広さに拘わらずあらゆるシーンに適応した撮影が
可能になる。さらに、本撮影での画像信号は事前に算出
された階調変換特性に基づき変換されるので、撮影シー
ンに適した画像を再現することが可能になると共に、本
撮影の画像処理では階調変換特性を求める必要がないの
で、本撮影の画像処理を簡単かつ迅速に行なうことが可
能になる。
【００１６】請求項４に係る発明は、請求項３に記載の
撮像装置において、前記階調演算手段は、前記情報取得
手段で取得されたダイナミックレンジに関する情報を合
成する情報合成回路と、該情報合成回路で合成された合
成情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路
と、該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラム
のうち、所定値以上の度数のヒストグラムに基づいて階
調変換特性を算出する変換特性演算回路と、を有するこ
とを特徴とするものである。
撮像装置において、前記階調演算手段は、前記情報取得
手段で取得されたダイナミックレンジに関する情報を合
成する情報合成回路と、該情報合成回路で合成された合
成情報のヒストグラムを算出するヒストグラム演算回路
と、該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラム
のうち、所定値以上の度数のヒストグラムに基づいて階
調変換特性を算出する変換特性演算回路と、を有するこ
とを特徴とするものである。
【００１７】請求項４に係る発明によると、撮影シーン
に関する情報を合成して合成情報を生成し、その合成情
報のヒストグラムを算出して、ヒストグラムの度数が所
定値以上の部分（ノイズ等を排除した部分）を用いて階
調変換特性を算出するので、撮影シーンに適し、かつノ
イズの影響を抑制した階調変換特性を得ることが可能に
なる。
に関する情報を合成して合成情報を生成し、その合成情
報のヒストグラムを算出して、ヒストグラムの度数が所
定値以上の部分（ノイズ等を排除した部分）を用いて階
調変換特性を算出するので、撮影シーンに適し、かつノ
イズの影響を抑制した階調変換特性を得ることが可能に
なる。
【００１８】請求項５に係る発明は、請求項３に記載の
撮像装置において、前記撮影手段は、前記階調演算手段
で算出された階調変換特性に基づいて本撮影を行うため
の撮影制御情報を算出する撮影制御情報演算回路を有す
ることを特徴とするものである。
撮像装置において、前記撮影手段は、前記階調演算手段
で算出された階調変換特性に基づいて本撮影を行うため
の撮影制御情報を算出する撮影制御情報演算回路を有す
ることを特徴とするものである。
【００１９】請求項５に係る発明によると、撮影シーン
のダイナミックレンジに関する情報に基づいて算出され
た階調変換特性を用いて撮影制御情報を算出して本撮影
を行うので、すなわち撮影シーンに適応させて撮影を制
御するので、撮影シーンのダイナミックレンジの広さに
拘わらずあらゆるシーンに適応した撮影が可能になる。
のダイナミックレンジに関する情報に基づいて算出され
た階調変換特性を用いて撮影制御情報を算出して本撮影
を行うので、すなわち撮影シーンに適応させて撮影を制
御するので、撮影シーンのダイナミックレンジの広さに
拘わらずあらゆるシーンに適応した撮影が可能になる。
【００２０】請求項６に係る発明は、請求項１〜５のい
ずれか一項に記載の撮像装置において、前記情報取得手
段で取得するダイナミックレンジに関する情報は、撮影
シーンに関する輝度情報であることを特徴とするもので
ある。
ずれか一項に記載の撮像装置において、前記情報取得手
段で取得するダイナミックレンジに関する情報は、撮影
シーンに関する輝度情報であることを特徴とするもので
ある。
【００２１】請求項６に係る発明によると、撮影シーン
の輝度情報を用いることにより、各処理の汎用性および
構成の簡略化を図ることが可能になる。
の輝度情報を用いることにより、各処理の汎用性および
構成の簡略化を図ることが可能になる。
【００２２】請求項７に係る発明は、請求項２または５
に記載の撮像装置において、前記撮影制御情報演算回路
で算出する撮影制御情報は、シャッタを駆動するための
情報であることを特徴とするものである。
に記載の撮像装置において、前記撮影制御情報演算回路
で算出する撮影制御情報は、シャッタを駆動するための
情報であることを特徴とするものである。
【００２３】請求項７に係る発明によると、撮影の制御
としてシャッタを駆動することにより、撮影シーンの暗
い部分や明るい部分に露光を合わせた撮影を行うことが
可能になる。
としてシャッタを駆動することにより、撮影シーンの暗
い部分や明るい部分に露光を合わせた撮影を行うことが
可能になる。
【００２４】請求項８に係る発明は、請求項２または５
に記載の撮像装置において、前記撮影手段は、撮影シー
ンに光を照射する閃光発光手段を有し、該閃光発光手段
を前記撮影制御情報演算回路で算出された撮影制御情報
に基づいて制御するよう構成したことを特徴とするもの
である。
に記載の撮像装置において、前記撮影手段は、撮影シー
ンに光を照射する閃光発光手段を有し、該閃光発光手段
を前記撮影制御情報演算回路で算出された撮影制御情報
に基づいて制御するよう構成したことを特徴とするもの
である。
【００２５】請求項８に係る発明によると、逆光の度合
いが大きいシーンや夜間のシーン等の撮影で外部の閃光
発光が必要となる場合においても、撮影制御情報に基づ
き撮影シーンに応じて適切に光を照射するよう制御する
ことが可能になる。
いが大きいシーンや夜間のシーン等の撮影で外部の閃光
発光が必要となる場合においても、撮影制御情報に基づ
き撮影シーンに応じて適切に光を照射するよう制御する
ことが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明による撮像装置の実
施の形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
施の形態について、図１〜図１１を参照して説明する。
【００２７】図１〜図７は第１実施の形態を示すもの
で、図１は撮像装置としてのデジタルスチルカメラの全
体の概略構成を示すブロック図、図２は図１に示すシャ
ッタタイミング制御回路の一例の構成を示すブロック
図、図３は撮影シーン適応撮影モード時の動作を示すフ
ローチャート、図４（ａ），（ｂ）は撮影シーンの一例
とその明るさ分布を示す図、図５はプリ撮影による動作
を説明するための図、図６はヒストグラムのピーク値検
出動作を説明するための図、図７はヒストグラムのピー
ク値からシャッタタイミング信号を算出する動作を説明
するための図である。
で、図１は撮像装置としてのデジタルスチルカメラの全
体の概略構成を示すブロック図、図２は図１に示すシャ
ッタタイミング制御回路の一例の構成を示すブロック
図、図３は撮影シーン適応撮影モード時の動作を示すフ
ローチャート、図４（ａ），（ｂ）は撮影シーンの一例
とその明るさ分布を示す図、図５はプリ撮影による動作
を説明するための図、図６はヒストグラムのピーク値検
出動作を説明するための図、図７はヒストグラムのピー
ク値からシャッタタイミング信号を算出する動作を説明
するための図である。
【００２８】図１に示すデジタルスチルカメラは、電子
シャッタ機能を有する単板式のカラーＣＣＤ撮像素子１
を用いるもので、このＣＣＤ撮像素子１には、レンズ２
および絞り・シャッタ機構３を経て被写体像が結像さ
れ、その被写体像が光電変換されて画像信号として出力
される。ＣＣＤ撮像素子１からの被写体像の画像信号
は、図示しない相関二重サンプリング回路等でノイズ成
分が除去されたのち、アンプ４で増幅され、さらにＡ／
Ｄ変換器５でデジタル信号に変換されてカメラ信号処理
回路６に供給され、ここで画像データとして処理され
る。
シャッタ機能を有する単板式のカラーＣＣＤ撮像素子１
を用いるもので、このＣＣＤ撮像素子１には、レンズ２
および絞り・シャッタ機構３を経て被写体像が結像さ
れ、その被写体像が光電変換されて画像信号として出力
される。ＣＣＤ撮像素子１からの被写体像の画像信号
は、図示しない相関二重サンプリング回路等でノイズ成
分が除去されたのち、アンプ４で増幅され、さらにＡ／
Ｄ変換器５でデジタル信号に変換されてカメラ信号処理
回路６に供給され、ここで画像データとして処理され
る。
【００２９】また、Ａ／Ｄ変換器５の出力は、ＡＦ，Ａ
Ｅ，ＡＷＢ検波回路７およびシャッタタイミング制御回
路８にも供給される。ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７で
は、本撮影に先立ってフォーカスを自動的に制御するた
めのＡＦ情報を取り出すＡＦ検波処理、露出を自動的に
制御するためのＡＥ情報を取り出すＡＥ検波処理、およ
びホワイトバランスを自動的に設定するためのＡＷＢ情
報を取り出すＡＷＢ検波処理が行われる。これらのＡＦ
情報、ＡＥ情報およびＡＷＢ情報は、それぞれＣＰＵ９
を介してレンズ２、絞り・シャッタ機構３およびカメラ
信号処理回路６に供給されると共に、通常撮影モードで
はＡＥ情報に基づいてＣＰＵ９でシャッタタイミング信
号が算出されて選択スイッチ１０に供給される。
Ｅ，ＡＷＢ検波回路７およびシャッタタイミング制御回
路８にも供給される。ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７で
は、本撮影に先立ってフォーカスを自動的に制御するた
めのＡＦ情報を取り出すＡＦ検波処理、露出を自動的に
制御するためのＡＥ情報を取り出すＡＥ検波処理、およ
びホワイトバランスを自動的に設定するためのＡＷＢ情
報を取り出すＡＷＢ検波処理が行われる。これらのＡＦ
情報、ＡＥ情報およびＡＷＢ情報は、それぞれＣＰＵ９
を介してレンズ２、絞り・シャッタ機構３およびカメラ
信号処理回路６に供給されると共に、通常撮影モードで
はＡＥ情報に基づいてＣＰＵ９でシャッタタイミング信
号が算出されて選択スイッチ１０に供給される。
【００３０】また、シャッタタイミング制御回路８で
は、ＣＰＵ９の制御のもとに撮影シーン適応撮影モード
において、本撮影を行なうための撮影制御情報、本実施
の形態ではシャッタタイミング信号が算出され、そのシ
ャッタタイミング信号が選択スイッチ１０およびＣＰＵ
９に供給される。
は、ＣＰＵ９の制御のもとに撮影シーン適応撮影モード
において、本撮影を行なうための撮影制御情報、本実施
の形態ではシャッタタイミング信号が算出され、そのシ
ャッタタイミング信号が選択スイッチ１０およびＣＰＵ
９に供給される。
【００３１】カメラ信号処理回路６およびＣＰＵ９は、
バスライン１１に接続され、このバスライン１１には、
メモリコントローラ１２を介して、画像データの色処理
等を行う際に作業用メモリとして用いられるＤＲＡＭ１
３が接続されていると共に、カメラ信号処理回路６から
の画像データを圧縮処理する圧縮回路（ＪＰＥＧ）１４
が接続されている。また、バスライン１１には、圧縮回
路１４で圧縮処理された画像データをメモリカード１５
に記録するために、メモリカードＩ／Ｆ１６が接続され
ていると共に、メモリカード１５に記録された画像デー
タを読み出して表示したり、撮影状態を表示するために
表示回路１７を介して液晶表示素子（ＬＣＤ）１８が接
続されている。さらに、バスライン１１には、メモリカ
ード１５に記録されている画像データをパソコン（Ｐ
Ｃ）１９へ転送するためのＰＣＩ／Ｆ２０が接続されて
いる。
バスライン１１に接続され、このバスライン１１には、
メモリコントローラ１２を介して、画像データの色処理
等を行う際に作業用メモリとして用いられるＤＲＡＭ１
３が接続されていると共に、カメラ信号処理回路６から
の画像データを圧縮処理する圧縮回路（ＪＰＥＧ）１４
が接続されている。また、バスライン１１には、圧縮回
路１４で圧縮処理された画像データをメモリカード１５
に記録するために、メモリカードＩ／Ｆ１６が接続され
ていると共に、メモリカード１５に記録された画像デー
タを読み出して表示したり、撮影状態を表示するために
表示回路１７を介して液晶表示素子（ＬＣＤ）１８が接
続されている。さらに、バスライン１１には、メモリカ
ード１５に記録されている画像データをパソコン（Ｐ
Ｃ）１９へ転送するためのＰＣＩ／Ｆ２０が接続されて
いる。
【００３２】また、ＣＰＵ９には、撮影モードに応じて
ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７からのＡＥ情報あるいは
シャッタタイミング制御回路８からのシャッタタイミン
グ信号に基づいて制御されるストロボ装置２１、各種撮
影モードの設定やトリガスイッチの駆動等を行う入力キ
ー２２、および撮影シーン適応撮影モードにおいて本撮
影に先立つプリ撮影により異なる露光条件で撮影シーン
のダイナミックレンジに関する情報を取得するための複
数の異なるシャッタタイミング信号、本実施の形態では
３つのシャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３
を格納するシャッタタイミングＲＯＭ２３がそれぞれ接
続されている。なお、シャッタタイミング信号ＳＴ１，
ＳＴ２，ＳＴ３は、例えばＳＴ１＝１／３０ｓｅｃ、Ｓ
Ｔ２＝１／５００ｓｅｃ、ＳＴ３＝１／８０００ｓｅｃ
とする。
ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７からのＡＥ情報あるいは
シャッタタイミング制御回路８からのシャッタタイミン
グ信号に基づいて制御されるストロボ装置２１、各種撮
影モードの設定やトリガスイッチの駆動等を行う入力キ
ー２２、および撮影シーン適応撮影モードにおいて本撮
影に先立つプリ撮影により異なる露光条件で撮影シーン
のダイナミックレンジに関する情報を取得するための複
数の異なるシャッタタイミング信号、本実施の形態では
３つのシャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３
を格納するシャッタタイミングＲＯＭ２３がそれぞれ接
続されている。なお、シャッタタイミング信号ＳＴ１，
ＳＴ２，ＳＴ３は、例えばＳＴ１＝１／３０ｓｅｃ、Ｓ
Ｔ２＝１／５００ｓｅｃ、ＳＴ３＝１／８０００ｓｅｃ
とする。
【００３３】選択スイッチ１０は、ＣＰＵ９の制御のも
とに、通常撮影モードではＡＥ情報に基づいてＣＰＵ９
で算出したシャッタタイミング信号を選択してタイミン
グジェネレータ（ＴＧ）２４に供給し、撮影シーン適応
撮影モードでは、シャッタタイミング制御回路８で算出
したシャッタタイミング信号を選択してＴＧ２４に供給
し、本撮影時にはシャッタタイミング制御回路８からの
シャッタタイミング信号を選択してＴＧ２４に供給する
ようになっており、この選択スイッチ１０で選択された
シャッタタイミング信号に基づいてＴＧ２４によりＣＣ
Ｄ撮像素子１の電子シャッタ機能が制御されるようにな
っている。
とに、通常撮影モードではＡＥ情報に基づいてＣＰＵ９
で算出したシャッタタイミング信号を選択してタイミン
グジェネレータ（ＴＧ）２４に供給し、撮影シーン適応
撮影モードでは、シャッタタイミング制御回路８で算出
したシャッタタイミング信号を選択してＴＧ２４に供給
し、本撮影時にはシャッタタイミング制御回路８からの
シャッタタイミング信号を選択してＴＧ２４に供給する
ようになっており、この選択スイッチ１０で選択された
シャッタタイミング信号に基づいてＴＧ２４によりＣＣ
Ｄ撮像素子１の電子シャッタ機能が制御されるようにな
っている。
【００３４】図１に示す撮像装置では、画像合成を行わ
ない通常撮影モードと、必要に応じて画像合成を行う撮
影シーン適応撮影モードとを、入力キー２２の操作によ
り手動的に選択するか、あるいはＣＣＤ撮像素子１から
の画像信号の白とびをＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７か
らの出力に基づいてＣＰＵ９で検出して自動的に選択
し、その選択した撮影モードに応じてＣＰＵ９により撮
影動作を制御する。
ない通常撮影モードと、必要に応じて画像合成を行う撮
影シーン適応撮影モードとを、入力キー２２の操作によ
り手動的に選択するか、あるいはＣＣＤ撮像素子１から
の画像信号の白とびをＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路７か
らの出力に基づいてＣＰＵ９で検出して自動的に選択
し、その選択した撮影モードに応じてＣＰＵ９により撮
影動作を制御する。
【００３５】すなわち、通常撮影モードが選択された場
合には、通常の撮影動作によって撮影シーンを一回撮影
してＣＣＤ撮像素子１から一画面分の画像信号を得、そ
の画像信号をカメラ信号処理回路６において処理する。
また、撮影シーン適応撮影モードが選択された場合に
は、シャッタタイミングＲＯＭ２３に格納されている３
つのシャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で
撮影シーンを３回プリ撮影して、ＣＣＤ撮像素子１から
露光量の異なる３画面分のダイナミックレンジに関する
情報を取得し、その取得したダイナミックレンジに関す
る情報に基づいて本撮影時のシャッタタイミング信号を
設定して本撮影を行ない、その本撮影で得られる画像信
号をカメラ信号処理回路６で処理する。
合には、通常の撮影動作によって撮影シーンを一回撮影
してＣＣＤ撮像素子１から一画面分の画像信号を得、そ
の画像信号をカメラ信号処理回路６において処理する。
また、撮影シーン適応撮影モードが選択された場合に
は、シャッタタイミングＲＯＭ２３に格納されている３
つのシャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で
撮影シーンを３回プリ撮影して、ＣＣＤ撮像素子１から
露光量の異なる３画面分のダイナミックレンジに関する
情報を取得し、その取得したダイナミックレンジに関す
る情報に基づいて本撮影時のシャッタタイミング信号を
設定して本撮影を行ない、その本撮影で得られる画像信
号をカメラ信号処理回路６で処理する。
【００３６】図２は、図１に示したシャッタタイミング
制御回路８の一例の構成を示すブロック図である。この
シャッタタイミング制御回路８は、スイッチ３１、信号
合成回路３２、信号分布演算回路３３、信号分布解析回
路３４、シャッタタイミング算出回路３５、およびシャ
ッタタイミング算出用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
３６を有している。
制御回路８の一例の構成を示すブロック図である。この
シャッタタイミング制御回路８は、スイッチ３１、信号
合成回路３２、信号分布演算回路３３、信号分布解析回
路３４、シャッタタイミング算出回路３５、およびシャ
ッタタイミング算出用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）
３６を有している。
【００３７】スイッチ３１は、撮影シーン適応撮影モー
ドにおいて、プリ撮影時にのみオンとなるようにＣＰＵ
９により制御し、これによりプリ撮影においてシャッタ
タイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンを
順次撮影して得られる各画像信号（輝度信号）を、Ａ／
Ｄ変換器５を経て信号合成回路３２に供給する。信号合
成回路３２では、入力された３画面の画像信号を撮影時
の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレンジ
の輝度情報を生成し、その輝度情報を信号分布演算回路
３３に供給する。
ドにおいて、プリ撮影時にのみオンとなるようにＣＰＵ
９により制御し、これによりプリ撮影においてシャッタ
タイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンを
順次撮影して得られる各画像信号（輝度信号）を、Ａ／
Ｄ変換器５を経て信号合成回路３２に供給する。信号合
成回路３２では、入力された３画面の画像信号を撮影時
の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレンジ
の輝度情報を生成し、その輝度情報を信号分布演算回路
３３に供給する。
【００３８】信号分布演算回路３３では、入力された広
ダイナミックレンジの輝度情報に基づいて撮影シーンの
輝度分布を表わすヒストグラムを演算し、その演算結果
を信号分布解析回路３４に供給する。信号分布解析回路
３４では、入力されたヒストグラムからそのピーク値の
輝度を検出し、その輝度情報をシャッタタイミング算出
回路３５に供給する。なお、ヒストグラムに複数のピー
ク値が存在する場合には、その各ピーク値の輝度を検出
する。
ダイナミックレンジの輝度情報に基づいて撮影シーンの
輝度分布を表わすヒストグラムを演算し、その演算結果
を信号分布解析回路３４に供給する。信号分布解析回路
３４では、入力されたヒストグラムからそのピーク値の
輝度を検出し、その輝度情報をシャッタタイミング算出
回路３５に供給する。なお、ヒストグラムに複数のピー
ク値が存在する場合には、その各ピーク値の輝度を検出
する。
【００３９】シャッタタイミング算出回路３５では、入
力された輝度情報に基づいてシャッタタイミング算出用
ＬＵＴ３６から対応するシャッタタイミング信号を読み
出し、その読み出したシャッタタイミング信号をＴＧ２
４に供給すると共に、シャッタタイミング信号の時間に
比例してストロボの発光量を制御するためにストロボ制
御用としてＣＰＵ９に供給して本撮影を行なう。なお、
シャッタタイミング算出用ＬＵＴ３６には、輝度に対応
して適正露光となるようなシャッタタイミング信号を格
納しておく。
力された輝度情報に基づいてシャッタタイミング算出用
ＬＵＴ３６から対応するシャッタタイミング信号を読み
出し、その読み出したシャッタタイミング信号をＴＧ２
４に供給すると共に、シャッタタイミング信号の時間に
比例してストロボの発光量を制御するためにストロボ制
御用としてＣＰＵ９に供給して本撮影を行なう。なお、
シャッタタイミング算出用ＬＵＴ３６には、輝度に対応
して適正露光となるようなシャッタタイミング信号を格
納しておく。
【００４０】以下、撮影シーン適応撮影モード時の動作
について、図３〜図７を参照しながら更に詳細に説明す
る。
について、図３〜図７を参照しながら更に詳細に説明す
る。
【００４１】図３は撮影シーン適応撮影モード時の動作
を示すフローチャートである。撮影シーン適応撮影モー
ドでは、先ず、シャッタタイミングＲＯＭ２３からシャ
ッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を読み込み
（ステップＳ１）、そのシャッタタイミング信号ＳＴ
１，ＳＴ２，ＳＴ３に基づきＴＧ２４を駆動してプリ撮
影を実施し（ステップＳ２）、これにより異なる露光に
よる３画面の画像信号（輝度信号）を取得する（ステッ
プＳ３）。なお、ステップＳ２でのプリ撮影の実施は、
例えばレリーズを半押しすることにより行なう。
を示すフローチャートである。撮影シーン適応撮影モー
ドでは、先ず、シャッタタイミングＲＯＭ２３からシャ
ッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を読み込み
（ステップＳ１）、そのシャッタタイミング信号ＳＴ
１，ＳＴ２，ＳＴ３に基づきＴＧ２４を駆動してプリ撮
影を実施し（ステップＳ２）、これにより異なる露光に
よる３画面の画像信号（輝度信号）を取得する（ステッ
プＳ３）。なお、ステップＳ２でのプリ撮影の実施は、
例えばレリーズを半押しすることにより行なう。
【００４２】プリ撮影が終了したら、上述したように信
号合成回路３２において、各画像の輝度信号をプリ撮影
時の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレン
ジの輝度情報を算出する（ステップＳ４）。
号合成回路３２において、各画像の輝度信号をプリ撮影
時の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレン
ジの輝度情報を算出する（ステップＳ４）。
【００４３】ここで、撮影シーンが図４（ａ）に示すよ
うに、暗い主要被写体である人物部と明るい背景部とが
混在する逆光状態で、図４（ｂ）に示すような明るさ分
布を有する場合には、シャッタタイミング信号ＳＴ１，
ＳＴ２，ＳＴ３でプリ撮影して、各シャッタタイミング
信号での輝度情報をプリ撮影時の露出レベルに合わせる
と、図５に示すような撮影シーン情報が得られる。した
がって、これらの輝度情報を、重複部分では明るさレベ
ルにより重み付けして加算するようにしてステップＳ４
で合成すれば、広ダイナミックレンジの輝度情報を得る
ことができる。
うに、暗い主要被写体である人物部と明るい背景部とが
混在する逆光状態で、図４（ｂ）に示すような明るさ分
布を有する場合には、シャッタタイミング信号ＳＴ１，
ＳＴ２，ＳＴ３でプリ撮影して、各シャッタタイミング
信号での輝度情報をプリ撮影時の露出レベルに合わせる
と、図５に示すような撮影シーン情報が得られる。した
がって、これらの輝度情報を、重複部分では明るさレベ
ルにより重み付けして加算するようにしてステップＳ４
で合成すれば、広ダイナミックレンジの輝度情報を得る
ことができる。
【００４４】例えば、各シャッタタイミング信号でのプ
リ撮影で得られる輝度情報が８ビットで表わされる場合
に、隣接するシャッタタイミング信号で得られる輝度情
報の重複部分が２ビットとなるようにシャッタタイミン
グ信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を設定すると、２０ビッ
ト分（約１２０ｄＢ）の情報を得ることができる。
リ撮影で得られる輝度情報が８ビットで表わされる場合
に、隣接するシャッタタイミング信号で得られる輝度情
報の重複部分が２ビットとなるようにシャッタタイミン
グ信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を設定すると、２０ビッ
ト分（約１２０ｄＢ）の情報を得ることができる。
【００４５】また、実際には輝度情報を２０ビットで表
わすほどの明暗差が大きい撮影シーンは例外的であるの
で、例えば上記の重複部分を４ビットとすると、１６ビ
ット分（約９６ｄＢ）の情報を得ることができる。この
場合、隣接するシャッタタイミング信号の時間比は、８
ビットのうち４ビットが重複することから、１：１６と
なるので、例えば上記のようにＳＴ１＝１／３０ｓｅ
ｃ、ＳＴ２＝１／５００ｓｅｃ、ＳＴ３＝１／８０００
ｓｅｃに設定すればよい。このようにすれば、合成輝度
信号Ｙは、シャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，Ｓ
Ｔ３で得られる輝度信号をＹ１，Ｙ２，Ｙ３とすると、
Ｙ＝Ｙ１＋１６×Ｙ２＋１６×１６×Ｙ３、となる。
わすほどの明暗差が大きい撮影シーンは例外的であるの
で、例えば上記の重複部分を４ビットとすると、１６ビ
ット分（約９６ｄＢ）の情報を得ることができる。この
場合、隣接するシャッタタイミング信号の時間比は、８
ビットのうち４ビットが重複することから、１：１６と
なるので、例えば上記のようにＳＴ１＝１／３０ｓｅ
ｃ、ＳＴ２＝１／５００ｓｅｃ、ＳＴ３＝１／８０００
ｓｅｃに設定すればよい。このようにすれば、合成輝度
信号Ｙは、シャッタタイミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，Ｓ
Ｔ３で得られる輝度信号をＹ１，Ｙ２，Ｙ３とすると、
Ｙ＝Ｙ１＋１６×Ｙ２＋１６×１６×Ｙ３、となる。
【００４６】図３において、ステップＳ４で、上述した
ようにして広ダイナミックレンジの輝度情報を算出した
ら、次に、この輝度情報に基づいて信号分布演算回路３
３で明るさレベルによるヒストグラムを算出する（ステ
ップＳ５）。ここで算出されるヒストグラムは、例えば
撮影シーンが図４（ａ）の場合には、図６に曲線で示す
ようになる。
ようにして広ダイナミックレンジの輝度情報を算出した
ら、次に、この輝度情報に基づいて信号分布演算回路３
３で明るさレベルによるヒストグラムを算出する（ステ
ップＳ５）。ここで算出されるヒストグラムは、例えば
撮影シーンが図４（ａ）の場合には、図６に曲線で示す
ようになる。
【００４７】次に、ステップＳ５で算出したヒストグラ
ムから、信号分布解析回路３４において、ピーク部分を
検出してその輝度を求める（ステップＳ６）。このステ
ップＳ６では、例えばヒストグラムのピーク検出間隔を
予め設定し、そのピーク検出間隔におけるヒストグラム
度数値（両端の値）の傾きが正から負に変化する部分を
ピーク値として検出して、その輝度を求める。これによ
り、図６のヒストグラムの場合には、人物部の斜線で示
す部分の度数がピーク値として検出され、その輝度が求
まる。また、前後の傾きが殆ど変化しない部分（ヒスト
グラム度数値の傾きが正から殆ど変化しない部分を経て
負に変化する部分）については、ピークを形成している
部分と判断することでその部分をピーク値として検出
し、その輝度を求める。これにより、図６のヒストグラ
ムの場合には、背景部の斜線で示す隣接する度数部分が
ピーク値として検出され、その輝度が求まる。したがっ
て、撮影シーンが図４（ａ）の場合には、ヒストグラム
のピーク値が２個検出され、それぞれの輝度が求まるこ
とになる。
ムから、信号分布解析回路３４において、ピーク部分を
検出してその輝度を求める（ステップＳ６）。このステ
ップＳ６では、例えばヒストグラムのピーク検出間隔を
予め設定し、そのピーク検出間隔におけるヒストグラム
度数値（両端の値）の傾きが正から負に変化する部分を
ピーク値として検出して、その輝度を求める。これによ
り、図６のヒストグラムの場合には、人物部の斜線で示
す部分の度数がピーク値として検出され、その輝度が求
まる。また、前後の傾きが殆ど変化しない部分（ヒスト
グラム度数値の傾きが正から殆ど変化しない部分を経て
負に変化する部分）については、ピークを形成している
部分と判断することでその部分をピーク値として検出
し、その輝度を求める。これにより、図６のヒストグラ
ムの場合には、背景部の斜線で示す隣接する度数部分が
ピーク値として検出され、その輝度が求まる。したがっ
て、撮影シーンが図４（ａ）の場合には、ヒストグラム
のピーク値が２個検出され、それぞれの輝度が求まるこ
とになる。
【００４８】なお、ヒストグラムのピーク値は、それに
相当する輝度部分が比較的適正な露光域となる撮影タイ
ミングを求めるためのもので、図６に示したように背景
部の斜線部分をピーク値として検出しても、その部分の
輝度は極端に変化せず、一つの露光域に入ることになる
ので、必ずしも厳密に検出する必要はない。したがっ
て、信号分布解析回路３４は、簡単に構成することがで
きる。
相当する輝度部分が比較的適正な露光域となる撮影タイ
ミングを求めるためのもので、図６に示したように背景
部の斜線部分をピーク値として検出しても、その部分の
輝度は極端に変化せず、一つの露光域に入ることになる
ので、必ずしも厳密に検出する必要はない。したがっ
て、信号分布解析回路３４は、簡単に構成することがで
きる。
【００４９】ステップＳ６においてヒストグラムのピー
ク値の輝度を求めたら、シャッタタイミング算出回路３
５において、図７に示すようにシャッタタイミング算出
用ＬＵＴ３６からその輝度に対応するシャッタタイミン
グ信号を算出し（ステップＳ７）、その算出したシャッ
タタイミング信号を本撮影におけるシャッタタイミング
信号として設定して（ステップＳ８）、そのシャッタタ
イミング信号により例えばレリーズ押し込みによる本撮
影を行なう（ステップＳ９）。
ク値の輝度を求めたら、シャッタタイミング算出回路３
５において、図７に示すようにシャッタタイミング算出
用ＬＵＴ３６からその輝度に対応するシャッタタイミン
グ信号を算出し（ステップＳ７）、その算出したシャッ
タタイミング信号を本撮影におけるシャッタタイミング
信号として設定して（ステップＳ８）、そのシャッタタ
イミング信号により例えばレリーズ押し込みによる本撮
影を行なう（ステップＳ９）。
【００５０】これにより、撮影シーンが図４（ａ）の場
合には、本撮影において図７に示す１／６０ｓｅｃおよ
び１／５００ｓｅｃでの露光量の異なる２画面分の画像
信号が得られることになる。この本撮影で得られる２画
面分の画像信号は、カメラ信号処理回路６において公知
の方法で合成処理することにより、撮影シーンに適応し
たダイナミックレンジの広い画像を得ることができる。
合には、本撮影において図７に示す１／６０ｓｅｃおよ
び１／５００ｓｅｃでの露光量の異なる２画面分の画像
信号が得られることになる。この本撮影で得られる２画
面分の画像信号は、カメラ信号処理回路６において公知
の方法で合成処理することにより、撮影シーンに適応し
たダイナミックレンジの広い画像を得ることができる。
【００５１】以上のように、本実施の形態によれば、撮
影シーン適応撮影モードでは、予め設定したシャッタタ
イミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンをプ
リ撮影してダイナミックレンジに関する情報を取得し、
その合成情報のヒストグラムを求めて、そのピーク値に
対応する輝度部分が比較的適正な露光域となるシャッタ
タイミング信号を設定して本撮影を行なうようにしたの
で、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常時ＡＥ機能
を駆動することなく撮影シーンに適応した撮影を行うこ
とができると共に、ダイナミックレンジの広い画像を再
現することができる。
影シーン適応撮影モードでは、予め設定したシャッタタ
イミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンをプ
リ撮影してダイナミックレンジに関する情報を取得し、
その合成情報のヒストグラムを求めて、そのピーク値に
対応する輝度部分が比較的適正な露光域となるシャッタ
タイミング信号を設定して本撮影を行なうようにしたの
で、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常時ＡＥ機能
を駆動することなく撮影シーンに適応した撮影を行うこ
とができると共に、ダイナミックレンジの広い画像を再
現することができる。
【００５２】図８〜図１１は第２実施の形態を示すもの
で、図８は撮像装置としてのデジタルスチルカメラの全
体の概略構成を示すブロック図、図９は図８に示すシャ
ッタタイミング制御・階調算出回路の一例の構成を示す
ブロック図、図１０（ａ），（ｂ）は階調変換特性の算
出動作を説明するための図、図１１は階調変換特性から
シャッタタイミング信号を算出する動作を説明するため
の図である。
で、図８は撮像装置としてのデジタルスチルカメラの全
体の概略構成を示すブロック図、図９は図８に示すシャ
ッタタイミング制御・階調算出回路の一例の構成を示す
ブロック図、図１０（ａ），（ｂ）は階調変換特性の算
出動作を説明するための図、図１１は階調変換特性から
シャッタタイミング信号を算出する動作を説明するため
の図である。
【００５３】本実施の形態のデジタルスチルカメラは、
図１に示すシャッタタイミング制御回路８に代えて、シ
ャッタタイミング制御・階調算出回路３８を設けたもの
で、その他の構成は図１と同様であるので、同一作用を
なすものには同一参照符号を付してその説明を省略す
る。
図１に示すシャッタタイミング制御回路８に代えて、シ
ャッタタイミング制御・階調算出回路３８を設けたもの
で、その他の構成は図１と同様であるので、同一作用を
なすものには同一参照符号を付してその説明を省略す
る。
【００５４】シャッタタイミング制御・階調算出回路３
８は、図９に示すように、スイッチ４１、信号合成回路
４２、信号分布演算回路４３、階調変換特性算出回路４
４、シャッタタイミング算出回路４５、およびシャッタ
タイミング算出用ＬＵＴ４６を有している。
８は、図９に示すように、スイッチ４１、信号合成回路
４２、信号分布演算回路４３、階調変換特性算出回路４
４、シャッタタイミング算出回路４５、およびシャッタ
タイミング算出用ＬＵＴ４６を有している。
【００５５】本実施の形態では、第１実施の形態と同様
に、撮影シーン適応撮影モードにおいて、スイッチ４１
をプリ撮影時にのみオンとなるようにＣＰＵ９により制
御して、プリ撮影においてシャッタタイミング信号ＳＴ
１，ＳＴ２，ＳＴ３で順次撮影して得られる撮影シーン
の各画像信号（輝度信号）を、Ａ／Ｄ変換器５を経て信
号合成回路４２に供給し、ここで３画面の画像信号を撮
影時の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレ
ンジの輝度情報を生成し、その輝度情報を信号分布演算
回路４３に供給して撮影シーンの輝度分布を表わすヒス
トグラムを演算する。
に、撮影シーン適応撮影モードにおいて、スイッチ４１
をプリ撮影時にのみオンとなるようにＣＰＵ９により制
御して、プリ撮影においてシャッタタイミング信号ＳＴ
１，ＳＴ２，ＳＴ３で順次撮影して得られる撮影シーン
の各画像信号（輝度信号）を、Ａ／Ｄ変換器５を経て信
号合成回路４２に供給し、ここで３画面の画像信号を撮
影時の露出レベルに合わせて合成して広ダイナミックレ
ンジの輝度情報を生成し、その輝度情報を信号分布演算
回路４３に供給して撮影シーンの輝度分布を表わすヒス
トグラムを演算する。
【００５６】信号分布演算回路４３で演算されたヒスト
グラムは、階調変換特性算出回路４４に供給し、ここで
入力ヒストグラムに基づいて階調変換特性を算出する。
本実施の形態では、図１０（ａ）に示すような入力ヒス
トグラムから、所定の閾値以上の度数のヒストグラムを
累積演算して図１０（ｂ）に示すようなノイズ等を除去
した累積ヒストグラムを求め、この累積ヒストグラムを
階調変換特性としてカメラ信号処理回路６に供給して、
本撮影によって得られる画像信号の変換処理に用いるよ
うにすると共に、シャッタタイミング算出回路４５に供
給する。
グラムは、階調変換特性算出回路４４に供給し、ここで
入力ヒストグラムに基づいて階調変換特性を算出する。
本実施の形態では、図１０（ａ）に示すような入力ヒス
トグラムから、所定の閾値以上の度数のヒストグラムを
累積演算して図１０（ｂ）に示すようなノイズ等を除去
した累積ヒストグラムを求め、この累積ヒストグラムを
階調変換特性としてカメラ信号処理回路６に供給して、
本撮影によって得られる画像信号の変換処理に用いるよ
うにすると共に、シャッタタイミング算出回路４５に供
給する。
【００５７】シャッタタイミング算出回路４５では、入
力された階調変換特性に基づいてシャッタタイミング算
出用ＬＵＴ４６から対応するシャッタタイミング信号を
読み出し、その読み出したシャッタタイミング信号をＴ
Ｇ２４に供給すると共に、第１実施の形態と同様にスト
ロボ制御用としてＣＰＵ９に供給して本撮影を行なう。
なお、シャッタタイミング算出用ＬＵＴ４６には、第１
実施の形態と同様に、輝度に対応して適正露光となるよ
うなシャッタタイミング信号を格納しておく。
力された階調変換特性に基づいてシャッタタイミング算
出用ＬＵＴ４６から対応するシャッタタイミング信号を
読み出し、その読み出したシャッタタイミング信号をＴ
Ｇ２４に供給すると共に、第１実施の形態と同様にスト
ロボ制御用としてＣＰＵ９に供給して本撮影を行なう。
なお、シャッタタイミング算出用ＬＵＴ４６には、第１
実施の形態と同様に、輝度に対応して適正露光となるよ
うなシャッタタイミング信号を格納しておく。
【００５８】ここで、階調変換特性から本撮影のシャッ
タタイミング信号を設定するにあたっては、図１１に示
すように、階調変換特性から傾きが所定値以下の部分に
囲まれる領域、すなわち傾きがある領域（画像データが
存在する領域）を検出し、その検出領域における累積ヒ
ストグラムの度数を重み付けした輝度の平均値、あるい
は単に検出領域における輝度範囲の中心値を求め、その
求めた輝度に対応するシャッタタイミング信号をシャッ
タタイミング算出用ＬＵＴ４６から算出して設定する。
タタイミング信号を設定するにあたっては、図１１に示
すように、階調変換特性から傾きが所定値以下の部分に
囲まれる領域、すなわち傾きがある領域（画像データが
存在する領域）を検出し、その検出領域における累積ヒ
ストグラムの度数を重み付けした輝度の平均値、あるい
は単に検出領域における輝度範囲の中心値を求め、その
求めた輝度に対応するシャッタタイミング信号をシャッ
タタイミング算出用ＬＵＴ４６から算出して設定する。
【００５９】これにより、撮影シーンが図４（ａ）の場
合には、第１実施の形態と同様に、本撮影において図１
１に示す１／６０ｓｅｃおよび１／５００ｓｅｃでの露
光量の異なる２画面分の画像信号が得られるので、この
本撮影で得られる２画面分の画像信号をカメラ信号処理
回路６において公知の方法で合成処理することにより、
撮影シーンに適応したダイナミックレンジの広い画像を
得ることができる。
合には、第１実施の形態と同様に、本撮影において図１
１に示す１／６０ｓｅｃおよび１／５００ｓｅｃでの露
光量の異なる２画面分の画像信号が得られるので、この
本撮影で得られる２画面分の画像信号をカメラ信号処理
回路６において公知の方法で合成処理することにより、
撮影シーンに適応したダイナミックレンジの広い画像を
得ることができる。
【００６０】以上のように、本実施の形態によれば、撮
影シーン適応撮影モードでは、予め設定したシャッタタ
イミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンをプ
リ撮影してダイナミックレンジに関する情報を取得し、
その合成情報のヒストグラムからノイズ等を除去した階
調変換特性を求め、その階調変換特性に基づいて本撮影
のシャッタタイミング信号を設定して本撮影を行なうよ
うにしたので、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常
時ＡＥ機能を駆動することなく撮影シーンに適応したダ
イナミックレンジの広い画質の良好な画像を得ることが
できる。また、階調変換特性算出回路４４で算出した階
調変換特性をカメラ信号処理回路６に供給して、本撮影
によって得られる画像信号の変換処理に用いるようにし
ているので、本撮影の画像処理で階調変換特性を求める
必要がない。したがって、本撮影の画像処理を簡単かつ
迅速に行なうことができる。
影シーン適応撮影モードでは、予め設定したシャッタタ
イミング信号ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３で撮影シーンをプ
リ撮影してダイナミックレンジに関する情報を取得し、
その合成情報のヒストグラムからノイズ等を除去した階
調変換特性を求め、その階調変換特性に基づいて本撮影
のシャッタタイミング信号を設定して本撮影を行なうよ
うにしたので、明暗差が大きい撮影シーンにおいても常
時ＡＥ機能を駆動することなく撮影シーンに適応したダ
イナミックレンジの広い画質の良好な画像を得ることが
できる。また、階調変換特性算出回路４４で算出した階
調変換特性をカメラ信号処理回路６に供給して、本撮影
によって得られる画像信号の変換処理に用いるようにし
ているので、本撮影の画像処理で階調変換特性を求める
必要がない。したがって、本撮影の画像処理を簡単かつ
迅速に行なうことができる。
【００６１】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、上記実施の形態では、撮影シーン適応撮影
モードにおいて、撮影シーンを異なる３つのシャッタタ
イミング信号でプリ撮影して撮影シーンのダイナミック
レンジに関する情報を取得するようにしたが、プリ撮影
での異なるシャッタタイミング信号は、３つに限らず、
２以上の任意の数とすることができる。また、上記実施
の形態では、本撮影でのシャッタタイミング信号が２つ
設定される撮影シーンの場合を例にとって説明したが、
撮影シーンによっては本撮影でのシャッタタイミング信
号が１つまたは３つ以上設定される場合もあるので、そ
れに応じて１つの場合にはカメラ信号処理回路６で画像
合成することなく処理し、２以上の場合には画像合成処
理することにより、撮影シーンに適応した画像を得るこ
とができる。
されるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、上記実施の形態では、撮影シーン適応撮影
モードにおいて、撮影シーンを異なる３つのシャッタタ
イミング信号でプリ撮影して撮影シーンのダイナミック
レンジに関する情報を取得するようにしたが、プリ撮影
での異なるシャッタタイミング信号は、３つに限らず、
２以上の任意の数とすることができる。また、上記実施
の形態では、本撮影でのシャッタタイミング信号が２つ
設定される撮影シーンの場合を例にとって説明したが、
撮影シーンによっては本撮影でのシャッタタイミング信
号が１つまたは３つ以上設定される場合もあるので、そ
れに応じて１つの場合にはカメラ信号処理回路６で画像
合成することなく処理し、２以上の場合には画像合成処
理することにより、撮影シーンに適応した画像を得るこ
とができる。
【００６２】また、上記実施の形態では、撮影シーン適
応撮影モードでのプリ撮影および本撮影において、シャ
ッタタイミング信号によりＴＧ２４を介してＣＣＤ撮像
素子１の電子シャッタ機能を制御するようにしたが、Ｃ
ＣＤ撮像素子１の電子シャッタ機能に代えて絞り・シャ
ッタ機構３を制御したり、あるいはＣＣＤ撮像素子１の
電子シャッタ機能と絞り・シャッタ機構３との双方を制
御して、撮影シーンの所望の露光条件の画像信号を得る
ようにすることもできる。
応撮影モードでのプリ撮影および本撮影において、シャ
ッタタイミング信号によりＴＧ２４を介してＣＣＤ撮像
素子１の電子シャッタ機能を制御するようにしたが、Ｃ
ＣＤ撮像素子１の電子シャッタ機能に代えて絞り・シャ
ッタ機構３を制御したり、あるいはＣＣＤ撮像素子１の
電子シャッタ機能と絞り・シャッタ機構３との双方を制
御して、撮影シーンの所望の露光条件の画像信号を得る
ようにすることもできる。
【００６３】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、本撮影
に先立って異なる露光条件で撮影シーンをプリ撮影して
そのダイナミックレンジに関する情報を取得し、その取
得したダイナミックレンジに関する情報に基づいて本撮
影を行うようにしたので、明暗差が大きい撮影シーンに
おいても常時ＡＥ機能を駆動することなく、撮影シーン
に適応したダイナミックレンジの広い画像を得ることが
できる。
に先立って異なる露光条件で撮影シーンをプリ撮影して
そのダイナミックレンジに関する情報を取得し、その取
得したダイナミックレンジに関する情報に基づいて本撮
影を行うようにしたので、明暗差が大きい撮影シーンに
おいても常時ＡＥ機能を駆動することなく、撮影シーン
に適応したダイナミックレンジの広い画像を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施の形態を示すデジタルスチ
ルカメラの全体の概略構成を示すブロック図である。
ルカメラの全体の概略構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示すシャッタタイミング制御回路の一
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図３】 第１実施の形態による撮影シーン適応撮影モ
ード時の動作を示すフローチャートである。
ード時の動作を示すフローチャートである。
【図４】 撮影シーンの一例とその明るさ分布を示す図
である。
である。
【図５】 第１実施の形態によるプリ撮影の動作を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】 第１実施の形態において本撮影のシャッタタ
イミング信号を設定するためのヒストグラムのピーク値
検出動作を説明するための図である。
イミング信号を設定するためのヒストグラムのピーク値
検出動作を説明するための図である。
【図７】 同じく、ヒストグラムのピーク値からシャッ
タタイミング信号を算出する動作を説明するための図で
ある。
タタイミング信号を算出する動作を説明するための図で
ある。
【図８】 本発明の第２実施の形態を示すデジタルスチ
ルカメラの全体の概略構成を示すブロック図である。
ルカメラの全体の概略構成を示すブロック図である。
【図９】 図８に示すシャッタタイミング制御・階調算
出回路の一例の構成を示すブロック図である。
出回路の一例の構成を示すブロック図である。
【図１０】 第２実施の形態による階調変換特性の算出
動作を説明するための図である。
動作を説明するための図である。
【図１１】 同じく、階調変換特性からシャッタタイミ
ング信号を算出する動作を説明するための図である。
ング信号を算出する動作を説明するための図である。
【図１２】 広ダイナミックレンジの画像取得方法を説
明するための図である。
明するための図である。
１ ＣＣＤ撮像素子 ２ レンズ ３ 絞り・シャッタ機構 ４ アンプ ５ Ａ／Ｄ変換器 ６ カメラ信号処理回路 ７ ＡＦ，ＡＥ，ＡＷＢ検波回路 ８ シャッタタイミング制御回路 ９ ＣＰＵ １０ 選択スイッチ １１ バスライン １２ メモリコントローラ １３ ＤＲＡＭ １４ 圧縮回路（ＪＰＥＧ） １５ メモリカード １６ メモリカードＩ／Ｆ １７ 表示回路 １８ 液晶表示素子（ＬＣＤ） １９ パソコン（ＰＣ） ２０ ＰＣＩ／Ｆ ２１ ストロボ装置 ２２ 入力キー ２３ シャッタタイミングＲＯＭ ２４ タイミングジェネレータ（ＴＧ） ３１ スイッチ ３２ 信号合成回路 ３３ 信号分布演算回路 ３４ 信号分布解析回路 ３５ シャッタタイミング算出回路 ３６ シャッタタイミング算出用ＬＵＴ ３８ シャッタタイミング制御・階調算出回路 ４１ スイッチ ４２ 信号合成回路 ４３ 信号分布演算回路 ４４ 階調変換特性算出回路 ４５ シャッタタイミング算出回路 ４６ シャッタタイミング算出用ＬＵＴ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｚ // Ｈ０４Ｎ 101:00 101:00
Claims (8)
- 【請求項１】 本撮影に先立ち異なる露光条件で撮影シ
ーンのダイナミックレンジに関する情報を取得する情報
取得手段と、 該情報取得手段で取得されたダイナミックレンジに関す
る情報に基づいて本撮影を行う撮影手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 前記撮影手段は、 前記情報取得手段で取得されたダイナミックレンジに関
する情報を合成する情報合成回路と、 該情報合成回路で合成された合成情報のヒストグラムを
算出するヒストグラム演算回路と、 該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラムに基
づいて本撮影を行うための撮影制御情報を算出する撮影
制御情報演算回路と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項３】 本撮影に先立ち異なる露光条件で撮影シ
ーンのダイナミックレンジに関する情報を取得する情報
取得手段と、 該情報取得手段で取得されたダイナミックレンジに関す
る情報に基づいて階調変換特性を算出する階調演算手段
と、 該階調演算手段で算出された階調変換特性に基づいて本
撮影を行う撮影手段と、 該撮影手段による本撮影によって得られる画像情報を前
記階調演算手段で算出された階調変換特性に基づいて変
換する画像情報変換手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項４】 前記階調演算手段は、 前記情報取得手段で取得されたダイナミックレンジに関
する情報を合成する情報合成回路と、 該情報合成回路で合成された合成情報のヒストグラムを
算出するヒストグラム演算回路と、 該ヒストグラム演算回路で算出されたヒストグラムのう
ち、所定値以上の度数のヒストグラムに基づいて階調変
換特性を算出する変換特性演算回路と、 を有することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。 - 【請求項５】 前記撮影手段は、 前記階調演算手段で算出された階調変換特性に基づいて
本撮影を行うための撮影制御情報を算出する撮影制御情
報演算回路を有することを特徴とする請求項３に記載の
撮像装置。 - 【請求項６】 前記情報取得手段で取得するダイナミッ
クレンジに関する情報は、撮影シーンに関する輝度情報
であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に
記載の撮像装置。 - 【請求項７】 前記撮影制御情報演算回路で算出する撮
影制御情報は、シャッタを駆動するための情報であるこ
とを特徴とする請求項２または５に記載の撮像装置。 - 【請求項８】 前記撮影手段は、撮影シーンに光を照射
する閃光発光手段を有し、該閃光発光手段を前記撮影制
御情報演算回路で算出された撮影制御情報に基づいて制
御するよう構成したことを特徴とする請求項２または５
に記載の撮像装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000326522A JP4869474B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 撮像装置 |
| US10/045,530 US7298402B2 (en) | 2000-10-26 | 2001-10-23 | Image-pickup apparatus with expanded dynamic range capabilities |
| EP01125302A EP1202563A1 (en) | 2000-10-26 | 2001-10-25 | Image-pickup apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000326522A JP4869474B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 撮像装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002135648A true JP2002135648A (ja) | 2002-05-10 |
| JP2002135648A5 JP2002135648A5 (ja) | 2008-05-22 |
| JP4869474B2 JP4869474B2 (ja) | 2012-02-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000326522A Expired - Fee Related JP4869474B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 撮像装置 |
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-
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- 2000-10-26 JP JP2000326522A patent/JP4869474B2/ja not_active Expired - Fee Related
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