JP2002277918A - 露出決定手段およびその露出決定手段を備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ＣＣＤの飽和および、非線形領域の存在から
露出スキャンの回数を増やし、より露出を細かく振り、
飽和等の影響により発生する誤差を最低限に抑え、露出
精度の向上を図る。 【解決手段】 複数の露出値により画像を撮影し、ブロ
ック２０２でエリア輝度値を算出し、ブロック２０３で
露出差演算を行い、ブロック２０４でエリア輝度値およ
び露出差を記憶部に記憶せしめ、ブロック２０５で本露
光露出値を演算し、本露光の露光値Ｂｖを決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、露出決定手段およ
びその露出決定手段を備えた撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】デジタルカメラの露出を決定する１つの
手段として、あらかじめ決定された複数の露出値により
測光し、その測光データをもとに最適露出を決定するス
キャン型の露出決定手段がある。

【０００３】これは複数の露出値により測光し、それぞ
れの露出値における画面の輝度値が目標輝度値との露出
差分値を求め、この複数の露出で撮影した画像の中から
露出差分値の絶対値の一番小さい露出値とその露出差分
値を用いて、本露光の露出値を決定する方法である。

【０００４】ただしこの手段ではＣＣＤの飽和特性等の
影響により露出差分値が正確に求まらない場合がある。

【０００５】ここでこの手段の露出値の求め方を例をあ
げて説明する。

【０００６】図５の縦方向は露出値の高低を示してい
る。

【０００７】ここで被写体の露出値がＢｖＴ０であった
とすると、Ｂｖ０とＢｖ１という露出値で露光した場合
のそれぞれの露出値差はＤｅｌｔａＢｖ０、Ｄｅｌｔａ
Ｂｖ１となる。ここでＢｖ０の露出値で露光した場合の
露出値差がＤｅｌｔａＢｖ０′にならないのは、ＣＣＤ
の飽和特性により値がクリップされて小さい値として出
力されてしまうためである。

【０００８】次にＤｅｌｔａＢｖ０とＤｅｌｔａＢｖ１
の絶対値を比べるとＤｅｌｔａＢｖ１の方が小さいた
め、露出はＢｖ１＋ＤｅｌｔａＢｖ１として求められる
ため、ＢｖＴ０と一致する。

【０００９】しかし図６のような被写体の露出値がＢｖ
Ｔ１がＢｖ０とＢｖ１のほぼ中心であった場合、Ｂｖ０
＋ＤｅｌｔａＢｖ０、Ｂｖ１＋ＤｅｌｔａＢｖ１のどち
らとも、ＢｖＴ１にはならない。

【００１０】このような現象により正確に被写体の露出
値を求めることができない場合が生じる。

【００１１】そこでこの方法により正確な露出を求める
場合、ＣＣＤの飽和および、非線形領域の存在から露出
スキャンの回数を増やし、より露出を細かく振り、飽和
等の影響により発生する誤差を最低限に抑える必要性が
ある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
キャンはユーザーがシャッターを押した時点で行う必要
があるため、スキャンの回数の増加はそのままシャッタ
ータイムラグの増加につながってしまう。

【００１３】本発明は、以上のような点にかんがみてな
されたもので、その目的とする処は、複数個の異なる露
出値で画像を撮影して得られる複数枚の画像データから
それぞれの露出値における画面の輝度値を求める輝度値
算出手段と、前記輝度値と予め設定された本露光時の目
標輝度値との差分をあらわす露出差値算出手段と、前記
露出差値算出手段の算出結果に基づいて、前記複数枚の
画像データのうち、少なくとも２枚の画像データに基づ
いて本露光時の露出値を算出する露出値算出手段を有す
ることにより、露出スキャンの回数を最低限に抑え、シ
ャッタータイムラグを最小に抑えながら正確な露出値を
得ることが可能な露出決定手段およびその露出決定手段
を備えた撮像装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明におい
ては、下記の各項（１）〜（５）のいずれかに示す露出
決定手段または露出決定手段を備えた撮像装置を提供す
ることにより、前記目的を達成しようとするものであ
る。

【００１５】（１）複数個の異なる露出値で画像を撮影
して得られる複数枚の画像データからそれぞれの露出値
における画面の輝度値を求める輝度値算出手段と、前記
輝度値と予め設定された本露光時の目標輝度値との差分
をあらわす露出差値算出手段と、前記露出差値算出手段
の算出結果に基づいて、前記複数枚の画像データのう
ち、少なくとも２枚の画像データに基づいて本露光時の
露出値を算出する露出値算出手段を有することを特徴と
する露出決定手段。

【００１６】（２）前記露出値算出手段は、前記少なく
とも２枚の画像データの輝度値と目標輝度値との差分を
あらわす露出差値、および前記少なくとも２枚の画像デ
ータの露出値に基づいて演算輝度値を求め、前記演算輝
度値を用いて本露光時の露出値を算出することを特徴と
する前記（１）項記載の露出決定手段。

【００１７】（３）前記演算輝度値は２つの露出差値の
絶対値に基づく比例計算により求められることを特徴と
する前記（２）項記載の露出決定手段。

【００１８】（４）前記輝度値算出手段は、画面を分割
したブロックごとに輝度値を算出することを特徴とする
前記（１）項記載の露出決定手段。

【００１９】（５）前記（１）項ないし（４）項のいず
れか記載の露出決定手段を備えたことを特徴とする露出
決定手段を備えた撮像装置。

【００２０】

【発明の実施の形態】（実施例１）本発明の実施例１を
以下に説明する。

【００２１】図１は本発明のデジタルカメラの簡単なブ
ロック図である。

【００２２】１０１は、撮像部であってレンズ系、絞
り、シャッター、電子シャッター、ＣＣＤ、Ａ／Ｄ変換
器等が含まれ、前記レンズ系によりＣＣＤに投影された
像がデジタル信号として出力される。

【００２３】１０２はＡＦ制御部を示し、シャッターが
レリーズされるとＡＦ制御部１０２により合焦点検出が
行われる。

【００２４】１０３は撮像制御部を示し合焦点データ
は、撮像制御部１０３でレンズのピント合わせ制御が行
われる。

【００２５】ピントが合わせられると、ＡＥ制御部１０
５より、あらかじめ決定されている露出値Ｃｏｎｔｒｏ
ｌＢｖ０より、絞り値、電子シャッタースピードが求め
られ、これらの値が撮像制御部１０３へと送られる。

【００２６】撮像制御部１０３は送られてきた絞り値、
電子シャッタースピードによりＣＣＤに像を露光し画像
データを撮影する。

【００２７】露出値ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ０で制御撮影さ
れた画像データはＡＥ演算部１０４へと送られる。

【００２８】図２にＡＥ演算部のブロック図を示す。

【００２９】以下に前記ＡＥ演算部１０４の動作につい
て説明する。

【００３０】撮像部１０１より送られてきた画像データ
２０１は、輝度値算出手段であるエリア輝度値算出部２
０２で、縦６横６に分割した６×６のエリア毎の平均輝
度値（Ｉ＝０，５ Ｊ＝０，５）が求められる。

【００３１】ここで求められたエリア毎の輝度値Ｙ
（Ｉ，Ｊ）により、露出差値算出手段である露出差値演
算部２０３で数１に基づき露出差値が求められる。

【００３２】ただしＹｒｅｆは画像の目標輝度値、Ｗｅ
ｉｇｈｔ（Ｉ，Ｊ）は図３に示すエリア毎の重み係数で
ある。

【００３３】

【数１】 ここで求められた露出差値及びエリア輝度値算出部２０
２で求められたＹ（Ｉ，Ｊ）はエリア輝度値および露出
差値記憶部２０４へと送られ、露出値ＣｏｎｔｒｏｌＢ
ｖ０で露出した時の画面の露出差値ＤｅｌｔａＢｖ０、
エリア輝度値Ｙ０（Ｉ，Ｊ）として記憶される。

【００３４】以下同様に図１のＡＥ制御部１０５で露出
値ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ１、ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ２といっ
た異なる露出値でＣＣＤへ露光が行われ、露出値Ｃｏｎ
ｔｒｏｌＢｖ１で露出したときの画面の露出差値Ｄｅｌ
ｔａＢｖ１、エリア輝度値Ｙ１（Ｉ，Ｊ）、露出値Ｃｏ
ｎｔｒｏｌＢｖ２で露出したときの画面の露出差値Ｄｅ
ｌｔａＢｖ２、エリア輝度値Ｙ２（Ｉ，Ｊ）、がそれぞ
れ求められ、図２のエリア輝度値及び露出差値記憶部２
０４に記憶される。

【００３５】ちなみに露出値の大きさの関係は

【００３６】

【数２】 となっている。

【００３７】ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ０、ＣｏｎｔｒｏｌＢ
ｖ１、ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ２の３つの露出でＣＣＤに露
光した場合の露出差値及びエリア輝度値が求められる
と、露光値算出手段である本露光露出値演算部２０５で
以下のような演算により、２０６の本露光時の露出値Ｂ
ｖが求められる。ＤｅｌｔａＢｖ０≧０ の場合

【００３８】

【数３】 ＤｅｌｔａＢｖ０＜０ かつ ＤｅｌｔａＢｖ１≧０
の場合

【００３９】

【数４】

【００４０】

【数５】

【００４１】

【数６】 ただしＡＢＳ（Ａ）はＡの絶対値を求めるものとする。
ＤｅｌｔａＢｖ１＜０ かつ ＤｅｌｔａＢｖ２≧０
の場合

【００４２】

【数７】

【００４３】

【数８】

【００４４】

【数９】 ＤｅｌｔａＢｖ２＜０ の場合

【００４５】

【数１０】 ここで数５を図４を用いて説明する。

【００４６】Ｂｖ０の露出で求めたエリア輝度Ｙ０
（Ｉ，Ｊ）および、Ｂｖ１の露出で求めたエリア輝度Ｙ
１（Ｉ，Ｊ）からＤｅｌｔａＢｖ０とＤｅｌｔａＢｖ１
の絶対値の比率Ａ：Ｂ＝ＡＢＳ（ＤｅｌｔａＢｖ０）：
ＡＢＳ（ＤｅｌｔａＢｖ１）の加重平均により演算輝度
値Ｙｃａｌｃ（Ｉ，Ｊ）を求め、さらに演算輝度値Ｙｃ
ａｌｃ（Ｉ，Ｊ）より本露光時の露出値Ｂｖを算出して
いる。

【００４７】また２^（ＣｏｎｔｒｏｌＢｖ０−Ｃｏｎ
ｔｒｏｌＢｖ１）は露出とＢｖ０で求めたＹ０（Ｉ，
Ｊ）を露出値Ｂｖ１で露光した場合の輝度値に換算する
ための係数である。

【００４８】本露光露出値演算部２０５で求められた本
露光時の露出値Ｂｖは、図１のＡＥ制御部１０５へと送
られ、この露出値Ｂｖに基づいて本露光のための絞り値
及びシャッタースピードが決定される。

【００４９】ここで決定された絞り値およびシャッター
スピードは撮像制御部１０３へと送られ、この値に基づ
き撮像部１０１で本露光が行われ、本露光画像デジタル
信号が画像処理部１０６へと送られる。

【００５０】本露光画像デジタル信号は画像処理部１０
６で、色処理および輝度処理、エッジ強調処理、ガンマ
処理、ＪＰＥＧ変換処理等の画像処理が行われ、さらに
データ書き込み部１０７へとおくられ、記録媒体へのデ
ータ書き込みが行われる。

【００５１】なお、本実施例においては露出スキャンを
３つの露出値を用いて行ったが、これは３つに限られる
ものではなく２つ以上の、シャッタータイムラグが許さ
れる限りの数に設定することが可能である。

【００５２】

【発明の効果】本発明によると、複数個の異なる露出値
で画像を撮影して得られる複数枚の画像データからそれ
ぞれの露出値における画面の輝度値を求める輝度値算出
手段と、前記輝度値と予め設定された本露光時の目標輝
度値との差分をあらわす露出差値算出手段と、前記露出
差値算出手段の算出結果に基づいて、前記複数枚の画像
データのうち、少なくとも２枚の画像データに基づいて
本露光時の露出値を算出する露出値算出手段を有するこ
とにより、正確な露出値を求めるにあたり必要となる露
出スキャンの回数を最低限に減らすことが可能となり、
シャッタータイムラグを最小に抑えることが可能な露出
決定手段およびその露出決定手段を備えた撮像装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の処理ブロック図

【図２】 実施例におけるＡＥ演算部のブロック図

【図３】 実施例の画面分割エリア毎の重み係数図

【図４】 実施例の露出決定手段の説明図

【図５】 スキャン型の露出決定手段の説明図

【図６】 スキャン型の露出決定手段の説明図

【符号の説明】

１０１ 撮像部 １０２ ＡＦ制御部 １０３ 撮像制御部 １０４ ＡＥ演算部 １０５ ＡＥ制御部 １０６ 画像処理部 １０７ データ書き込み部 ２０１ 画像データ ２０２ エリア輝度値算出部 ２０３ 露出差値演算部 ２０４ エリア輝度値及び露出差値記憶部 ２０５ 本露光露出値演算部 ２０６ 露出値データＢｖ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の異なる露出値で画像を撮影して
   得られる複数枚の画像データからそれぞれの露出値にお
   ける画面の輝度値を求める輝度値算出手段と、 前記輝度値と予め設定された本露光時の目標輝度値との
   差分をあらわす露出差値算出手段と、 前記露出差値算出手段の算出結果に基づいて、前記複数
   枚の画像データのうち、少なくとも２枚の画像データに
   基づいて本露光時の露出値を算出する露出値算出手段を
   有することを特徴とする露出決定手段。
2. 【請求項２】 前記露出値算出手段は、前記少なくとも
   ２枚の画像データの輝度値と目標輝度値との差分をあら
   わす露出差値、および前記少なくとも２枚の画像データ
   の露出値に基づいて演算輝度値を求め、前記演算輝度値
   を用いて本露光時の露出値を算出することを特徴とする
   請求項１記載の露出決定手段。
3. 【請求項３】 前記演算輝度値は２つの露出差値の絶対
   値に基づく比例計算により求められることを特徴とする
   請求項２記載の露出決定手段。
4. 【請求項４】 前記輝度値算出手段は、画面を分割した
   ブロックごとに輝度値を算出することを特徴とする請求
   項１記載の露出決定手段。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか記載の露出
   決定手段を備えたことを特徴とする露出決定手段を備え
   た撮像装置。