JP2002176584A - 自動露出補正装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】撮像素子から入力された画像データを記録する
撮像装置において、ハードウェア及びソフトウェア双方
の面での負担を充分小さいものとしながら、撮影した画
像データから適正な露出を得る。 【解決手段】画像データを複数のブロック領域に分割し
（Ａ04）、分割した複数のブロック領域毎の画像データ
の輝度信号を積分し（Ａ05）、得た複数のブロック領域
毎の積分値を相互間で比較し、その比較結果により逆光
の判定を行ない（Ａ06〜Ａ08）、逆光である際には露出
補正を行なう（Ａ09）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特にデジタルスチ
ルカメラに好適な自動露出補正装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタルスチルカメラと銀塩カメラとを
問わず、特に多くの機能を搭載する比較的高級なカメラ
においては、ＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能
の１つとして、画面をいくつかに分割し、その一部また
は複数部分を測光し、最適な露出を得ようとするマルチ
パターン測光、あるいは多分割測光、評価測光と称され
る測光モード（以下「マルチ測光モード」と略称する）
をほとんどの機種で有している。

【０００３】このようなマルチ測光モードは、予め用意
した多くの測光パターンとその時点で得られる測光パタ
ーンとのマッチングをとることで、極端な逆光や過度に
強い光源の撮影を行なう場合でも、より最適な露出が得
られる確率を向上するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、被写体に対
して背景が非常に明るい逆光状態での撮影では、背景の
明るさの影響でどうしても被写体の画像が暗くなってし
まいがちである。

【０００５】この場合、特に画面の中心部とこの中心部
を除く画面上部との明るさを比較することで逆光を判断
して補正を行なう場合を考えると、被写体が画面の中心
に位置する際には、非常に典型的な構図であり、比較的
有効な補正がかけられることとなる一方、被写体が画面
の中心から外れて位置する際には、これもよくある構図
ではありながら、充分に適正な補正がかけられる確率は
低いものとなる。

【０００６】また、特にデジタルカメラで上記マルチ測
光モードのＡＥを設定し、且つホワイトバランスも自動
調整を設定しているような場合には、明るさを常に一定
の基準に合せて撮影するようになり、例えば被写体が実
際には白あるいは黒いものであっても中間調のグレーの
基準値となるように撮影されてしまうため、撮影時の雰
囲気を撮影した画像に忠実に反映させることが困難とな
る。

【０００７】このような不具合に対し、従来より、デジ
タルカメラで撮影時に得た画像データの各画素の輝度値
からヒストグラムを作成して正確な露出を判断し、本来
のタイミングでの撮影に利用するようにしたものも考え
られている。

【０００８】しかしながら、近年、デジタルカメラの撮
像素子であるＣＣＤ等の構成画素数は飛躍的に向上して
おり、それに連れて撮影により得られる画像データの容
量も非常に大きなものとなる。

【０００９】そのような膨大な容量の画像データからヒ
ストグラムを作成して正確な露出を判断する手段として
は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃ
ｃｅｓｓｏｒ）を用いてソフトウェア的に処理を実行す
るか、あるいはヒストグラム演算を行なうための専用の
ハードウェア回路を実装することが考えられる。

【００１０】しかして、ソフトウェアによる処理の場
合、ＤＳＰに対する負担が大きく、多大な演算時間を要
するため、本来の撮影に移行できるまでの時間がかかり
過ぎることにもなり、被写体を含む撮影環境が変化して
ヒストグラムを有効に活用できなくなることもあり得
る。

【００１１】また、専用のハードウェア回路を用いる場
合、適正な露出を得る１つの手段のためだけに比較的規
模の大きな回路を加えて実装しなければならないため、
デジタルカメラ全体の回路規模が大型化し、且つ商品と
してのコストが大幅に上昇してしまうことになる。

【００１２】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、ハードウェア及び
ソフトウェア双方の面での負担を充分小さいものとしな
がら、撮影した画像データから適正な露出を得ることが
可能な自動露出補正装置及び方法を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
画像データを撮像する撮像素子と、上記画像データを複
数の領域に分割する分割手段と、この分割手段で分割し
た複数の領域毎の画像データから輝度信号を生成する生
成手段と、この生成手段で生成した複数の領域毎の輝度
信号を積分する積分手段と、この積分手段で得た複数の
領域毎の積分値を相互間で比較する比較手段と、この比
較手段で得た複数の領域間での比較結果により逆光の判
定を行なう判定手段とを具備したことを特徴とする。

【００１４】このような構成とすれば、画像データを複
数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積分す
ることでブロック領域毎の積分値を得、それら積分値の
相互間での比較結果により逆光の判定を行なうので、ソ
フトウェアによる処理ながら取扱うデータ量が充分に小
さいために短時間で演算を終えることができ、撮影した
画像データから迅速に逆光の状態を判定して本撮影に活
用し、適正な露出を得ることが可能となる。

【００１５】請求項２記載の発明は、画像データを撮像
する撮像素子と、上記画像データを複数の領域に分割す
る分割手段と、この分割手段で分割した複数の領域毎の
画像データから輝度信号を生成する生成手段と、この生
成手段で生成した複数の領域毎の輝度信号を積分する積
分手段と、この積分手段で得た複数の領域毎の積分値か
ら輝度の分布状態を算出する算出手段と、この算出手段
で得た輝度の分布状態から明るさの判定を行なう判定手
段とを具備したことを特徴とする。

【００１６】このような構成とすれば、画像データを複
数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積分す
ることでブロック領域毎の積分値を得、それら積分値の
分布状態により明るさの判定を行なうので、ソフトウェ
アでの処理ながら取扱うデータ量が充分に小さいために
短時間で演算を終えることができ、撮影した画像データ
から迅速に明るさの状態を判定して本撮影に活用し、適
正な露出を得ることが可能となる。

【００１７】請求項３記載の発明は、画像データを撮像
する撮像ステップと、上記画像データを複数の領域に分
割する分割ステップと、この分割ステップで分割した複
数の領域毎の画像データから輝度信号を生成する生成ス
テップと、この生成ステップで生成した複数の領域毎の
輝度信号を積分する積分ステップと、この積分ステップ
で得た複数の領域毎の積分値を相互に比較する比較ステ
ップと、この比較ステップで得た複数の領域間での比較
結果により逆光の判定を行なう判定ステップとを有した
ことを特徴とする。

【００１８】このような方法とすれば、画像データを複
数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積分す
ることでブロック領域毎の積分値を得、それら積分値の
相互間での比較結果により逆光の判定を行なうので、ソ
フトウェアによる処理ながら取扱うデータ量が充分に小
さいために短時間で演算を終えることができ、撮影した
画像データから迅速に逆光の状態を判定して本撮影に活
用し、適正な露出を得ることが可能となる。

【００１９】請求項４記載の発明は、画像データを撮像
する撮像ステップと、上記画像データを複数の領域に分
割する分割ステップと、この分割ステップで分割した複
数の領域毎の画像データから輝度信号を生成する生成ス
テップと、この生成ステップで生成した複数の領域毎の
輝度信号を積分する積分ステップと、この積分ステップ
で得た複数の領域毎の積分値から輝度の分布状態を算出
する算出ステップと、この算出ステップで得た輝度の分
布状態から明るさの判定を行なう判定ステップとを有し
たことを特徴とする。

【００２０】このような方法とすれば、画像データを複
数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積分す
ることでブロック領域毎の積分値を得、それら積分値の
分布状態により明るさの判定を行なうので、ソフトウェ
アでの処理ながら取扱うデータ量が充分に小さいために
短時間で演算を終えることができ、撮影した画像データ
から迅速に明るさの状態を判定して本撮影に活用し、適
正な露出を得ることが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下本発明
をデジタルスチルカメラに適用した場合の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。

【００２２】図１はその回路構成を示すもので、１０が
デジタルカメラである。このデジタルカメラ１０は、記
録モードと再生モードとを設定可能であり、記録モード
の状態においては、レンズ１１の後方に配置されたＣＣ
Ｄ１２は、タイミング発生器（ＴＧ）１３、垂直ドライ
バ１４によって走査駆動され、一定周期毎に光電変換出
力を１画面分出力する。

【００２３】この光電変換出力は、アナログ値の信号の
状態でＲＧＢの各原色成分毎に適宜ゲイン調整された後
に、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路１５でサンプルホ
ールドされ、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）１６でデジタルデ
ータに変換され、カラープロセス回路１７で補間処理及
びγ補正処理を含むカラープロセス処理が行なわれて、
デジタル値の輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃｒが生成
され、ＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅ
ｓｓ）コントローラ１８に出力される。

【００２４】ＤＭＡコントローラ１８は、カラープロセ
ス回路１７の出力する輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｂ，Ｃ
ｒを、同じくカラープロセス回路１７からの同期信号、
メモリ書込みイネーブル、クロック出力を用いて一度Ｄ
ＭＡコントローラ１８内部のバッファに書込み、ＤＲＡ
Ｍインタフェース（Ｉ／Ｆ）１９を介してＤＲＡＭ２０
にＤＭＡ転送を行なう。

【００２５】ＣＰＵ２１は、上記輝度及び色差信号のＤ
ＲＡＭ２０へのＤＭＡ転送終了後に、この輝度及び色差
信号をＤＲＡＭインタフェース１９を介してＤＲＡＭ２
０より読出し、ＶＲＡＭコントローラ２２を介してＶＲ
ＡＭ２３に書込む。

【００２６】デジタルビデオエンコーダ（以下「ビデオ
エンコーダ」と略称する）２４は、上記輝度及び色差信
号をＶＲＡＭコントローラ２２を介してＶＲＡＭ２３よ
り定期的に読出し、これらのデータを元にビデオ信号を
発生して表示部２５に出力する。

【００２７】この表示部２５は、例えばバックライト付
のカラー液晶表示パネルとその駆動回路とで構成され、
カメラ本体の背面側に配設されて、記録モード時にはＥ
ＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅ
ｒ：電子ビューファインダ）として機能するもので、ビ
デオエンコーダ２４からのビデオ信号に基づいた表示を
行なうことで、その時点でＶＲＡＭコントローラ２２か
ら取込んでいる画像情報に基づく画像を表示することと
なる。

【００２８】そして、このように表示部２５にその時点
での画像がモニタ画像としてリアルタイムに表示されて
いる状態で、記録保存を行ないたいタイミングでキー入
力部２６を構成する複数のキー中のシャッタキーを操作
すると、トリガ信号を発生する。

【００２９】ＣＰＵ２１は、このトリガ信号に応じてそ
の時点でＣＣＤ１２から取込んでいる１画面分の輝度及
び色差信号のＤＲＡＭ２０へのＤＭＡ転送の終了後、直
ちにＣＣＤ１２からのＤＲＡＭ２０への経路を停止し、
記録保存の状態に遷移する。

【００３０】この記録保存の状態では、ＣＰＵ２１がＤ
ＲＡＭ２０に書込まれている１フレーム分の輝度及び色
差信号をＤＲＡＭインタフェース１９を介してＹ，Ｃ
ｂ，Ｃｒの各コンポーネント毎に縦８画素×横８画素の
基本ブロックと呼称される単位で読出してＪＰＥＧ回路
２７に書込み、このＪＰＥＧ回路２７でＡＤＣＴ（Ａｄ
ａｐｔｉｖｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒ
ａｎｓｆｏｒｍ：適応離散コサイン変換）、エントロピ
符号化方式であるハフマン符号化等の処理により圧縮
し、得た符号データを１画像データファイルとして該Ｊ
ＰＥＧ回路２７から読出し、このデジタルカメラ１０の
記憶媒体として着脱自在に装着される、不揮発性メモリ
であるフラッシュメモリ２８に書込む。

【００３１】そして、１フレーム分の輝度及び色差信号
の圧縮処理及びフラッシュメモリ２８への全圧縮データ
の書込み終了に伴なって、ＣＰＵ２１は再度ＣＣＤ１２
からＤＲＡＭ２０への経路を起動する。

【００３２】この際、併せてＣＰＵ２１は、元の画像デ
ータの構成画素数を大幅に間引いた画像データを作成
し、これをサムネイル画像とも呼称されるプレビュー画
像として元の画像データに関連付けてフラッシュメモリ
２８に記憶させる。

【００３３】なお、上記キー入力部２６は、上述したシ
ャッタキーの他に、記録（ＲＥＣ）モードと再生（ＰＬ
ＡＹ）モードとを切換える録／再モード切換えキー、画
像選択等のために上下左右各方向を指示するカーソルキ
ーや「Ｅｎｔｅｒ」キー等から構成され、キー操作に伴
なう信号は直接ＣＰＵ２１へ送出される。

【００３４】また、再生モードでは、ＣＰＵ２１はＣＣ
Ｄ１２からＤＲＡＭ２０への経路を停止し、キー入力部
２６の画像選択キー等の操作に応じてＣＰＵ２１がフラ
ッシュメモリ２８から特定の１フレーム分の符号データ
を読出してＪＰＥＧ回路２７に書込み、ＪＰＥＧ回路２
７で伸長処理を行なって得られた縦８画素×横８画素の
基本ブロック単位に、ＶＲＡＭコントローラ２２を介し
てＶＲＡＭ２３へ１フレーム分のＹＵＶデータを展開記
憶させる。すると、ビデオエンコーダ２４は、ＶＲＡＭ
２３に展開記憶されている１フレーム分のＹＵＶデータ
を元にビデオ信号を発生し、表示部２５で表示させる。

【００３５】次に上記実施の形態の動作について説明す
る。

【００３６】ここでは、記録モード時に測光モードでマ
ルチ測光モードが設定されている際には自動逆光補正を
行なうものとしてその動作を説明する。

【００３７】図２は主としてＣＰＵ２１によりなされる
処理内容を示すもので、その当初には測光モードがマル
チ測光モードであるか否かを判断し（ステップＡ０
１）、そうでなければキー入力部２６のシャッタキーが
操作されたか否かを判断する（ステップＡ０２）、とい
う処理を所定の周期で繰返し実行することで、これらを
待機する。

【００３８】しかして、上記ステップＡ０１でマルチ測
光モードであると判断した場合、直ちに逆光判定を行な
うための画像データを得るべく、ＡＦ（オートフォーカ
ス）、ＡＥ、ＡＷＢ（自動ホワイトバランス）調整によ
り撮影を行ない、画像データを取得する（ステップＡ０
３）。

【００３９】そして、取得した画像データをＤＲＡＭ２
０に記憶した段階で、特にその輝度信号Ｙに対して図３
に示すような、例えば縦５×横１０の計５０のブロック
領域に分割する（ステップＡ０４）。

【００４０】こうして分割した各ブロック領域毎の輝度
信号Ｙを積分処理する（ステップＡ０５）。積分により
得られたブロック領域毎の積分値を図示する如く「Ｓｕ
ｍ００」〜「Ｓｕｍ４９」とすると、次にこれら積分値
「Ｓｕｍ００」〜「Ｓｕｍ４９」を用い、横方向に隣り
合う２つのブロック領域どうしを統合するものとして図
中で示す２５のブロック領域に再分割するものとする。

【００４１】この場合、各ブロック領域の積分値を「ａ
０」〜「ｅ４」とすると、まず全ブロック領域の積分値
により、１画素当たりの輝度信号Ｙのレベルの平均値
が、ある一定の基準値になる露光時間に合せるものとす
る。すなわち、 Ｙref＝(sum00＋sum01＋‥‥＋sum49)／(50＊ｎ) …(1) （但し、Ｙref ：１画素当たりの輝度基準値、 ｎ：１ブロック毎の画素数。） この基準値Ｙref に合せた状態でのブロック領域毎の積
分値を用いて逆光係数算出式を実行する（ステップＡ０
６）。すなわち、 add1＝b1＋b2＋b3 …(2) add2＝a1＋a2＋a3 …(3) L＝(add1*X/c1＋add1*X/c2＋add1*X/c3−X/9) …(4) M＝(add2*Y/b1＋add2*Y/b2＋add2*Y/b3−Y/9) …(5) N＝((a1＋a3)*Z/a2−Z/2) …(6) Against ＝L＋M＋N …(7) （但し、Against ：出力係数、 X,Y,Z ：夫々出力係数の大きさに与える影響をブロック
領域の位置に応じて重付けする定数で、重付けしない際
は「１」。） 上記式（７）で使用される変数Ｌを定義する式（４）
は、画像データの中央部における比較を行なうものであ
り、ｃ１，ｃ２，ｃ３に位置するブロック領域とその上
の３つのブロック領域ｂ１，ｂ２，ｂ３との輝度に差が
あるかを判断するためのものである。

【００４２】また、上記式（７）で使用される変数Ｍを
定義する式（５）は、画像データの最上部における比較
を行なうものであり、ｂ１，ｂ２，ｂ３に位置するブロ
ック領域とその上の３つのブロック領域ａ１，ａ２，ａ
３との輝度に差があるかを判断するためのものである。

【００４３】さらに、上記式（７）で使用される変数Ｎ
を定義する式（６）は、画像データの最上部左右におけ
る比較を行なうものであり、ａ２に位置するブロック領
域とその左右のブロック領域ａ１，ａ３との輝度に差が
あるかを判断するためのものである。

【００４４】こうして得られた出力係数Ａｇａｉｎｓｔ
を逆光判定係数として、その値により逆光判定のための
比較処理を実行する（ステップＡ０７）。

【００４５】ここで、仮に画像データが全面に渡って均
一な輝度であり、各ブロック領域の輝度データの積分値
が等しかった場合には、上記式（４）〜（６）で変数
Ｌ，Ｍ，Ｎにより、画像データの中央部、最上部、及び
最上部左右の比較を行なった後に、係数及び比較ブロッ
ク数の乗算値と同等の値とを減算しているため、最終的
な計算結果である係数Ａｇａｉｎｓｔも「０（ゼロ）」
になる。

【００４６】これに対し、逆光であった場合には係数Ａ
ｇａｉｎｓｔは「＋（プラス）」に、また順光であった
場合には係数Ａｇａｉｎｓｔは「−（マイナス）」にな
る。この点について、以下に説明する。

【００４７】いま、例えば被写体の最も重要な部分であ
る人物の顔が、上記図３で示した撮影範囲の中心である
ブロック領域ｃ２に位置する場合について考えるものと
する。

【００４８】この場合、予め一定の基準であるＹrefに
合せた状態での積分値の比較となるので、画像データ中
にそれより明るいブロック領域が存在すれば、同様に暗
いブロック領域も存在することとなる。

【００４９】人物の顔がブロック領域ｃ２に位置してお
り、且つ背景が明るい逆光の場合には、ブロック領域ｃ
２とその上の３ブロック領域ｂ１〜ｂ３とを比較した値
が「＋（プラス）」となる。

【００５０】一方、被写体の顔の左右であるブロック領
域ｃ１，ｃ３とその上の３つのブロック領域ｂ１〜ｂ３
との比較結果は、同等の明るさとなり、比較した値はほ
とんど「０（ゼロ）」となる。したがって、上記式
（４）における変数Ｌは「＋（プラス）」となる。

【００５１】また、被写体の顔の部分のブロック領域ｃ
２の上に位置する３つのブロック領域ｂ１〜ｂ３と、さ
らにその上に位置する３つのブロック領域ａ１〜ａ３に
おいて同様の比較を行なうと同等の明るさとなるので、
上記式（５）における変数Ｍとなる比較値はほとんど
「０（ゼロ）」となる。

【００５２】そして、最上部中央のブロック領域ａ２と
その左右のブロック領域ａ１，ａ３との比較において
も、同等の明るさとなり、上記式（６）における変数Ｎ
となる比較値はほとんど「０（ゼロ）」となる。

【００５３】結果として、全体としては、被写体となる
人物の顔が位置しているブロック領域ｃ２とその上の３
ブロック領域ｂ１〜ｂ３との比較値「＋（プラス）」の
数値がそのまま出力係数Ａｇａｉｎｓｔそのものとなる
もので、特にブロック領域ｃ２とその上の３ブロック領
域ｂ１〜ｂ３とで輝度値の積分値の差が大きい場合には
その比較値の数値もそれに連れて大きいものとなる。

【００５４】次に、被写体の最も重要な部分である人物
の顔が、上記図３で示した撮影範囲の中心から１つ左側
にずれたブロック領域ｃ１に位置する場合について考え
る。

【００５５】この場合も人物の顔がブロック領域ｃ１に
位置しており、且つ背景が明るい逆光の場合には、ブロ
ック領域ｃ１とその上の３ブロック領域ｂ１〜ｂ３とを
比較した値のみが「＋（プラス）」となり、その他の場
合は上記ほとんど「０（ゼロ）」となるので、全体とし
ては、被写体となる人物の顔が位置しているブロック領
域ｃ１とその上の３ブロック領域ｂ１〜ｂ３との比較値
「＋（プラス）」の数値がそのまま出力係数Ａｇａｉｎ
ｓｔそのものとなる。

【００５６】同様に、被写体の最も重要な部分である人
物の顔が上記図３で示した撮影範囲の中心から１つ上に
ずれたブロック領域ｂ１〜ｂ３のいずれに位置している
場合であっても、背景となる周囲のブロック領域が明る
い逆光の場合には、ブロック領域ｂ１（またはｂ２，ｂ
３）とさらにその上の３ブロック領域ａ１〜ａ３とを比
較した値のみが「＋（プラス）」となり、その他の場合
はほとんど「０（ゼロ）」となるので、全体としては、
被写体となる人物の顔が位置しているブロック領域ｂ１
とその上の３ブロック領域ｂ１〜ｂ３との比較値「＋
（プラス）」の数値がそのまま出力係数Ａｇａｉｎｓｔ
そのものとなる。

【００５７】さらに、被写体の最も重要な部分である人
物の顔が上記図３で示した撮影範囲の最上部のブロック
領域ａ２に位置している場合であっても、背景となる周
囲のブロック領域が明るい逆光の場合には、ブロック領
域ａ２とその左右のブロック領域ａ１，ａ３とを比較し
た値が「＋（プラス）」となり、その他の場合はほとん
ど「０（ゼロ）」となるので、全体としては、被写体と
なる人物の顔が位置しているブロック領域ｂ１とその上
の３ブロック領域ｂ１〜ｂ３との比較値「＋（プラ
ス）」の数値がそのまま出力係数Ａｇａｉｎｓｔそのも
のとなる。

【００５８】しかして、このように逆光が生じている場
合には出力係数Ａｇａｉｎｓｔによりこれを判定するこ
とができるもので、上記図２の処理では、上記ステップ
Ａ０７で逆光判定の比較演算を行なった結果、逆光が生
じていたか否かを判断する（ステップＡ０８）。

【００５９】そして、逆光が生じていると判断した場合
にのみ、その出力係数値に対応してＡＥの露出値を補
正、具体的には出力係数値に応じた分だけ露出値をプラ
ス方向に補正設定し（ステップＡ０９）、それから上記
ステップＡ０２に進んでシャッタキーが操作されるのを
待機する。

【００６０】しかるに、ステップＡ０１，Ａ０２の処理
を繰返し実行しながらシャッタキーが操作されるのを待
機する過程で、マルチ測光モードが設定されている場合
には逐次上記ステップＡ０３〜Ａ０９の処理を行なうこ
とにより、逆光が生じている場合でもリアルタイムでそ
の露出値の補正設定を行なうことができる。

【００６１】そして、ステップＡ０２でシャッタキーが
操作されたと判断した時点で、直ちに撮影に移行し、ま
ずＡＦ（自動合焦）を行なって被写体の正確な合焦距離
を得る（ステップＡ１０）。

【００６２】次いで、その合焦した状態で、マルチ測光
モードが設定されているか否かを判断するもので（ステ
ップＡ１１）、マルチ測光モードが設定されておらず、
他の測光モードであると判断した場合にはその測光モー
ドに応じたＡＥを行なう一方（ステップＡ１２）、マル
チ測光モードであると判断した場合には、上記ステップ
Ａ０９での処理により必要に応じて逆光補正を行なった
その時点で最も新しい露出値を設定する（ステップＡ１
３）。

【００６３】その後、ＡＷＢ調整を行なった上で（ステ
ップＡ１４）、画像データの撮影を行ない（ステップＡ
１５）、得た画像データをＪＰＥＧ回路２７にてデータ
圧縮させ、得た画像データを記録媒体であるフラッシュ
メモリ２８に書込み（ステップＡ１６）、それから再び
次の撮影に備えて上記ステップＡ０１からの処理に戻
る。

【００６４】このように、画像データを複数のブロック
領域に分割した上でその輝度信号を積分することでブロ
ック領域毎の積分値を得、それら積分値の相互間での比
較結果により逆光の判定を行なうので、ソフトウェアに
よる処理ながら、取扱うデータ量が充分に小さいために
短時間で演算を終えることができ、撮影した画像データ
から迅速に逆光の状態を判定して本撮影に活用して、適
正な露出出の撮影を実行することが可能となる。

【００６５】また、ブロックの比較するパターンを上部
の３ブロック領域としたがその組み合わせを変えても可
能なことは言うまでもない。

【００６６】（第２の実施の形態）以下本発明をデジタ
ルスチルカメラに適用した場合の第２の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。

【００６７】なお、回路構成自体は上記図１で示したも
のと基本的にほぼ同様であるものとして、同一部分には
同一符号を付してその図示及び説明は省略するものとす
る。

【００６８】次に上記実施の形態の動作について説明す
る。

【００６９】ここでは、記録モード時に測光モードでマ
ルチ測光モードが設定されている際に明るさの補正を行
なうものとしてその動作を説明する。

【００７０】図４は主としてＣＰＵ２１によりなされる
処理内容を示すもので、その当初には測光モードがマル
チ測光モードであるか否かを判断し（ステップＢ０
１）、そうでなければキー入力部２６のシャッタキーが
操作されたか否かを判断する（ステップＢ０２）、とい
う処理を所定の周期で繰返し実行することで、これらを
待機する。

【００７１】しかして、上記ステップＢ０１でマルチ測
光モードであると判断した場合、直ちに逆光判定を行な
うための画像データを得るべく、ＡＦ（オートフォーカ
ス）、ＡＥ、ＡＷＢ（自動ホワイトバランス）調整によ
り撮影を行ない、画像データを取得する（ステップＢ０
３）。

【００７２】そして、取得した画像データをＤＲＡＭ２
０に記憶した段階で、特にその輝度信号Ｙに対して図５
に示すような、例えば縦５×横１０の計５０のブロック
領域に分割する（ステップＢ０４）。

【００７３】こうして分割した各ブロック領域毎の輝度
信号Ｙを積分処理する（ステップＢ０５）。積分により
得られたブロック領域毎の積分値を図示する如く「Ｓｕ
ｍ００」〜「Ｓｕｍ４９」とする。

【００７４】これら輝度信号の積分値「Ｓｕｍ００」〜
「Ｓｕｍ４９」を用いたヒストグラムが例えば図６に示
すような分布であったものとする。この場合、横軸が８
ビットの数値で表現した輝度の積分値、縦軸がブロック
数であり、総ブロック数は「５０」となる。

【００７５】同図は、例えば白い紙のような、きわめて
単調な画像パターンの被写体を撮影した場合の輝度分布
を示すものであり、明るさの分布がほぼ１か所に集中し
ている。

【００７６】そのため、画像データとしては均一な明る
さを有するものとなり、第１の実施の形態で示したよう
な逆光補正を行なうようなことはしない。

【００７７】しかしながら、このようなきわめて狭い範
囲に輝度分布が集中しているような場合には、中間調で
あるグレーはそのまま忠実にグレーとして処理される一
方、白や黒といった輝度の値が極端なものも基準に合せ
ることでグレーとして処理されてしまう。

【００７８】これは、一面の青空を撮影してもグレーの
画像、すなわち曇り空として処理されてしまうことを意
味するもので、明るさの調整が必要となる。

【００７９】そこで、まず上記積分値「Ｓｕｍ００」〜
「Ｓｕｍ４９」を用い、１画素当たりの輝度信号Ｙのレ
ベルの平均値が、ある一定の基準値になる露光時間に合
せるものとする。すなわち、 Ｙref＝(sum00＋sum01＋‥‥＋sum49)／(50＊ｎ) …(8) （但し、Ｙref ：１画素当たりの輝度基準値、 ｎ：１ブロック毎の画素数。） この基準値Ｙｒｅｆに合せた状態でのブロック領域毎の
積分値を用いて明るさの比較値を算出する（ステップＢ
０６）。すなわち、 VALUE ＝(絞りＦ値)²/露光時間 …(9) （但し、VALUE ：相対的な明るさ（＝ＥＶ）。） として明るさの比較値ＶＡＬＵＥを算出するもので、上
記式（９）の右辺には、さらにこのデジタルカメラ１０
固体のばらつき係数を乗算するものとしてもよい。

【００８０】しかして、上記式（９）は、比較値ＶＡＬ
ＵＥが露光時間に反比例することを示しており、基準値
Ｙｒｅｆに合せた時の露光時間が２倍になると、１段階
暗くなったことになるので、明るさの比較値としては１
／２になることを示している。

【００８１】しかして、このようにして算出した比較値
ＶＡＬＵＥを、予め用意したしきい値と比較し（ステッ
プＢ０７）、比較値ＶＡＬＵＥが該しきい値より大きい
か否かにより、明るさの補正を行なうか否かを判断する
（ステップＢ０８）。

【００８２】そして、明るさの補正を行なうと判断した
場合にのみ、実際の撮影時に、より明るい画像を得るこ
とができるように、絞りＦ値、シャッタスピード、Ａ／
Ｄ変換器１６で調整するＣＣＤ１２出力のゲイン等を補
正設定し（ステップＢ０９）、それから上記ステップＢ
０２に進んでシャッタキーが操作されるのを待機する。

【００８３】しかるに、ステップＢ０１，Ｂ０２の処理
を繰返し実行しながらシャッタキーが操作されるのを待
機する過程で、マルチ測光モードが設定されている場合
には逐次上記ステップＢ０３〜Ｂ０９の処理を行なうこ
とにより、明るさの補正が必要な際には適宜これに対処
して露出値の補正設定を行なうことができる。

【００８４】そして、ステップＢ０２でシャッタキーが
操作されたと判断した時点で、直ちに撮影に移行し、ま
ずＡＦ（自動合焦）を行なって被写体の正確な合焦距離
を得る（ステップＢ１０）。

【００８５】次いで、その合焦した状態で、マルチ測光
モードが設定されているか否かを判断するもので（ステ
ップＢ１１）、マルチ測光モードが設定されておらず、
他の測光モードであると判断した場合にはその測光モー
ドに応じたＡＥを行なう一方（ステップＢ１２）、マル
チ測光モードであると判断した場合には、上記ステップ
Ｂ０９での処理により必要に応じて明るさの補正を行な
ったその時点で最も新しい露出値を設定する（ステップ
Ｂ１３）。

【００８６】その後、ＡＷＢ調整を行なった上で（ステ
ップＢ１４）、画像データの撮影を行ない（ステップＢ
１５）、得た画像データをＪＰＥＧ回路２７にてデータ
圧縮させ、得た画像データを記録媒体であるフラッシュ
メモリ２８に書込み（ステップＢ１６）、それから再び
次の撮影に備えて上記ステップＢ０１からの処理に戻
る。

【００８７】このように、画像データを複数のブロック
領域に分割した上でその輝度信号を積分することでブロ
ック領域毎の積分値を得、それら積分値のしきい値との
比較結果により明るさの判定を行なうので、ソフトウェ
アでの処理ながら取扱うデータ量が充分に小さいために
短時間で演算を終えることができ、撮影した画像データ
から迅速に明るさの状態を判定して、例えば暗い環境下
でグレーに見える白い紙と、明るい環境下で正しく白に
見える白い紙を正確に中間調を適切に表現するべく必要
により露出を補正設定することで、本撮影に活用して適
正な露出を得ることが可能となる。

【００８８】なお、上記第１の実施の形態で示した逆光
による露出補正を行なう方法と、第２の実施の形態で示
した明るさの分布に対応した露出補正を行なう方法は、
併用して実行することで、より正確な露出制御を実現す
ることが可能となるものである。

【００８９】その場合、逆光が発生するような、ブロッ
ク間の輝度値に大きな差が現出するようなケースでは、
輝度値のヒストグラムは大きく分布が広がる傾向にある
ため、逆光による補正を行なう一方で、明るさに関する
補正は行なず、一方、逆光が発生せず、全体がほぼ均一
な輝度となっているケースでは、そのときの明るさに合
せて輝度分布から露出補正を行なうようにするような設
定とすることが可能となる。

【００９０】また、上記各実施の形態では画像データを
例えば５０のブロック領域に分割するものとした。その
場合、画像全体の２％未満の範囲であれば、著しく大き
な輝度の差があったとしても、輝度値の分布には反映さ
れず、マルチ測光モードにおける適正な露出値を得る際
に悪影響を及ぼすことはないものと判断できる。

【００９１】同様に、画像データを分割するブロック領
域の数が小さくなると、露出補正を負う樽の制度が低下
することとなるが、ある程度の範囲までであれば、著し
く大きな輝度の差があったとしても、その影響を吸収す
ることができる。

【００９２】その他、本発明は上記実施の形態に限ら
ず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施す
ることが可能であるものとする。

【００９３】さらに、上記実施の形態には種々の段階の
発明が含まれており、開示される複数の構成要件におけ
る適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例
えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの
構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題
の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の
効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得ら
れる場合には、この構成要件が削除された構成が発明と
して抽出され得る。

【００９４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、画像デー
タを複数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を
積分することでブロック領域毎の積分値を得、それら積
分値の相互間での比較結果により逆光の判定を行なうの
で、ソフトウェアによる処理ながら取扱うデータ量が充
分に小さいために短時間で演算を終えることができ、撮
影した画像データから迅速に逆光の状態を判定して本撮
影に活用し、適正な露出を得ることが可能となる。

【００９５】請求項２記載の発明によれば、画像データ
を複数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積
分することでブロック領域毎の積分値を得、それら積分
値の分布状態により明るさの判定を行なうので、ソフト
ウェアでの処理ながら取扱うデータ量が充分に小さいた
めに短時間で演算を終えることができ、撮影した画像デ
ータから迅速に明るさの状態を判定して本撮影に活用
し、適正な露出を得ることが可能となる。

【００９６】請求項３記載の発明によれば、画像データ
を複数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積
分することでブロック領域毎の積分値を得、それら積分
値の相互間での比較結果により逆光の判定を行なうの
で、ソフトウェアによる処理ながら取扱うデータ量が充
分に小さいために短時間で演算を終えることができ、撮
影した画像データから迅速に逆光の状態を判定して本撮
影に活用し、適正な露出を得ることが可能となる。

【００９７】請求項４記載の発明によれば、画像データ
を複数のブロック領域に分割した上でその輝度信号を積
分することでブロック領域毎の積分値を得、それら積分
値の分布状態により明るさの判定を行なうので、ソフト
ウェアでの処理ながら取扱うデータ量が充分に小さいた
めに短時間で演算を終えることができ、撮影した画像デ
ータから迅速に明るさの状態を判定して本撮影に活用
し、適正な露出を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るデジタルカメ
ラの電子回路構成を示すブロック図。

【図２】同実施の形態に係る記録モード時の特にマルチ
測光モードに対応した処理内容を示すフローチャート。

【図３】同実施の形態に係る画像データの複数のブロッ
ク領域への分割状態を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る記録モード時
の特にマルチ測光モードに対応した処理内容を示すフロ
ーチャート。

【図５】同実施の形態に係る画像データの複数のブロッ
ク領域への分割状態を示す図。

【図６】同実施の形態に係る分割ブロック領域毎の輝度
値のヒストグラムを示す図。

【符号の説明】

１０…デジタルカメラ １１…レンズ １２…ＣＣＤ １３…タイミング発生器（ＴＧ） １４…垂直ドライバ １５…サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ） １６…Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ） １７…カラープロセス回路 １８…ＤＭＡコントローラ １９…ＤＲＡＭインタフェース（Ｉ／Ｆ） ２０…ＤＲＡＭ ２１…ＣＰＵ ２２…ＶＲＡＭコントローラ ２３…ＶＲＡＭ ２４…ビデオエンコーダ ２５…表示部 ２６…キー入力部 ２７…ＪＰＥＧ回路 ２８…フラッシュメモリ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像データを撮像する撮像素子と、 上記画像データを複数の領域に分割する分割手段と、 この分割手段で分割した複数の領域毎の画像データから
   輝度信号を生成する生成手段と、 この生成手段で生成した複数の領域毎の輝度信号を積分
   する積分手段と、 この積分手段で得た複数の領域毎の積分値を相互間で比
   較する比較手段と、 この比較手段で得た複数の領域間での比較結果により逆
   光の判定を行なう判定手段とを具備したことを特徴とす
   る自動露出装置。
2. 【請求項２】画像データを撮像する撮像素子と、 上記画像データを複数の領域に分割する分割手段と、 この分割手段で分割した複数の領域毎の画像データから
   輝度信号を生成する生成手段と、 この生成手段で生成した複数の領域毎の輝度信号を積分
   する積分手段と、 この積分手段で得た複数の領域毎の積分値から輝度の分
   布状態を算出する算出手段と、 この算出手段で得た輝度の分布状態から明るさの判定を
   行なう判定手段とを具備したことを特徴とする自動露出
   装置。
3. 【請求項３】画像データを撮像する撮像ステップと、 上記画像データを複数の領域に分割する分割ステップ
   と、 この分割ステップで分割した複数の領域毎の画像データ
   から輝度信号を生成する生成ステップと、 この生成ステップで生成した複数の領域毎の輝度信号を
   積分する積分ステップと、 この積分ステップで得た複数の領域毎の積分値を相互に
   比較する比較ステップと、 この比較ステップで得た複数の領域間での比較結果によ
   り逆光の判定を行なう判定ステップとを有したことを特
   徴とする自動露出方法。
4. 【請求項４】画像データを撮像する撮像ステップと、 上記画像データを複数の領域に分割する分割ステップ
   と、 この分割ステップで分割した複数の領域毎の画像データ
   から輝度信号を生成する生成ステップと、 この生成ステップで生成した複数の領域毎の輝度信号を
   積分する積分ステップと、 この積分ステップで得た複数の領域毎の積分値から輝度
   の分布状態を算出する算出ステップと、 この算出ステップで得た輝度の分布状態から明るさの判
   定を行なう判定ステップとを有したことを特徴とする自
   動露出方法。