JP2003283922A

JP2003283922A - 電子カメラ

Info

Publication number: JP2003283922A
Application number: JP2002077652A
Authority: JP
Inventors: Naoki Fujii; 尚樹藤井; Keiji Kunishige; 恵二国重
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-03
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: JP4053321B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ストロボ撮影画像において被写体距離や焦点距
離が変化しても常に良好な画質が得られる電子カメラを
提供する。【解決手段】フラッシュメモリ１４にはストロボ笠の配
光特性のみでなく、撮影レンズ周辺光量落ち特性、被写
体距離配光特性、焦点距離配光特性、ツインストロボの
各配光特性、撮影レンズ光軸と撮像素子位置特性に係わ
る補正用データテーブルが格納されている。撮影レンズ
部４で撮影され撮像素子５上に結像して得られた画像信
号は撮像処理部８でベイヤーデータ化されてＤＲＡＭ１
１に格納される。画像処理部９はＣＰＵ６の制御の下
に、ＤＲＡＭ１１からベイヤーデータを１画素ごとに読
み出し、フラッシュメモリ１４からストロボ笠配光特性
や他の特性テーブルを読み出し、１画素ごとの配光係数
に、撮影レンズ部４の制御データから得られる被写体距
離及び焦点距離配と上記テーブルとから算出した１画素
ごとの感度補正係数を乗算した後、γ補正等を行って画
像データを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ストロボ撮影画像
において変化する配光特性に応じて画素の感度を補正す
ることにより被写体距離や焦点距離が変化しても常に良
好な画質が得られる電子カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レンズと撮像素子を用いて被
写体を撮像し、その撮像した被写体の画像情報を記録し
て保存する各種の機器や装置が知られている。上記一方
のレンズは、被写体を撮像素子上に結像する役割を担う
が、このレンズの性能を左右する要素はさまざまで、例
えばレンズの解像度や中心と周辺の色収差の問題などが
ある。他方の撮像素子は、レンズを通して入ってきた光
を受けて、この光の強度を電気信号に変換する役割を担
うが、ほとんどの機器や装置では、撮像素子としてＣＣ
Ｄを採用している。

【０００３】図１１は、そのようなＣＣＤ(Charge Coup
led Device）の構成を模式的に示す図である。同図に示
すようにＣＣＤ１は、多数の画素（ピクセル）２が縦横
に連続して配置されて構成される。この画素２が撮像素
子の最小単位である。それぞれの画素２の上には赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）など色の付いたフィルタ
（以下、カラー・フィルタという）が装着されている。
このようにカラー・フィルタを装着することによって、
ある画素２が、ＣＣＤ１上に結像した光の画像のどのよ
うな色にどの程度反応をしているかの情報を得ることが
できる。

【０００４】ただし、１つの画素２には一つのカラー・
フィルタしか装着できない。そこで、最終的なカラー画
像のデータは周りにある他の画素２の情報をもとに計算
により導き出す。例えば、同図の左から３列目、上から
３行目のＲのカラー・フィルタが装着された画素２−ｒ
について考えてみる。もし、このＲの画素２−ｒがほと
んど反応せずに周辺のＧの画素が大きく反応したとする
と、Ｒの画素２−ｒのところは緑色に近い映像があると
判断する。これをすべての画素について計算することに
よって被写体のカラー画像を復元することができる。上
記のようなカラー・フィルタの配列をベイヤー（Ｂａｙ
ｅｒ）配列といい、このようなベイヤー配列からなる撮
像データの画素１個毎のデータをベイヤーデータと言っ
ている。

【０００５】ところで、このようなレンズと撮像素子を
用いて被写体を撮像し、その撮像した被写体の画像情報
を記録して保存する機器の例として、例えば特開平６−
３０３４２６号公報に見られる撮像装置が提案されてい
る。この撮像装置の例では、レンズと撮像素子を用いて
撮像した被写体の画像情報に、光源の照明ムラなどの配
光特性に応じた補正を施して、そのような光源の照明ム
ラなどの配光特性によって生じる画像の劣化を低減させ
る技術が開示されている。

【０００６】上記の公報に見られる技術は、原稿等をＣ
ＣＤラインセンサ等によって読み取る装置に係わる技術
であるから被写体距離や焦点距離は一定である。したが
って配光特性に応じた補正を行う場合、上記のように一
定の被写体距離や焦点距離に対応する配光特性を記憶し
ておき、単にこの配光特性に応じた補正を行うだけで良
い。

【０００７】したがって、技術的にも処理は比較的容易
であり採用し易い技術であるが、他方では、被写体距離
や焦点距離が一定であるという分野に用途が限定される
技術でもある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記同様に
レンズと撮像素子を用いて被写体を撮像する機器の一つ
として電子カメラがある。そして、上記同様に電子カメ
ラも、その配光特性に光源の照射ムラなどがあると、画
像に明るさのムラなどが生じて画像が劣化する。したが
って、そのような配光特性に応じた補正を行う必要があ
る。

【０００９】ところが、電子カメラは、被写体距離や焦
点距離等が変化するから、それに応じて配光特性も容易
に変化する。また、この変化する配光特性には各種の要
素が含まれている。したがって、被写体距離や焦点距離
が一定である場合における補正方法では容易に対処でき
ない。

【００１０】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
ストロボ撮影画像において被写体距離や焦点距離が変化
しても常に良好な画質が得られる電子カメラを提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の電子カメラは、
レンズにより結像された被写体像を光電変換して画像デ
ータを得る撮像手段と、被写体に向けて発光を行うスト
ロボ手段と、を有する電子カメラであって、上記ストロ
ボ手段の被写体に対する配光特性を示す配光特性データ
に被写体距離及び焦点距離に係る情報のうち少なくとも
１つの情報を加味した配光特性データに基づいて、上記
撮像手段により得られた上記画像データの感度を、該画
像データに基づく画像を複数の領域に分割した分割領域
毎に補正する感度補正手段を備えて構成される。

【００１２】上記感度補正手段は、例えば請求項２記載
のように、上記配光特性データに対し、上記レンズによ
る結像の上記レンズに起因する周辺光量低下の特性を示
すレンズ特性データを更に加味して上記画像データの感
度を補正するように構成される。

【００１３】また、上記レンズ特性データは、例えば請
求項３記載のように、絞りに係る情報を更に加味してな
るものであるように構成され、また、例えば請求項４記
載のように、上記レンズの光軸と上記撮像手段における
上記撮像素子の中心とのずれに係る情報を更に加味して
なるものであるように構成される。

【００１４】また、上記感度補正手段は、例えば請求項
５記載のように、上記ストロボ手段による発光を伴って
撮像された画像データをデータＡとし、上記ストロボ手
段による発光を伴わずに撮像された同一態様の被写体の
画像データをデータＢとし、上記データＡから上記デー
タＢを減算して得られる画像データをデータＣとして、
該データＣに対して感度補正を成し、該感度補正を成し
た上記データＣに上記データＢを加算して最終画像デー
タとするように構成される。

【００１５】上記画像データは、例えば請求項６記載の
ように、ＣＣＤ撮像素子出力のベイヤー配列を成す撮像
データの画素１個ごとのデータである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、一実施の形態におけ
る電子カメラの構成を示すブロック図である。同図に示
すように電子カメラ３は、撮影レンズ部４、撮像素子
５、電子カメラ３全体を制御するＣＰＵ６、このＣＰＵ
６にバス７を介して接続された撮像処理部８、画像処理
部９、圧縮伸張部１０、ＤＲＡＭ１１、ＡＦ／ＡＥ部１
２、ＬＣＤ表示部１３、ＣＰＵ６の入出力ポートに直接
接続されたフラッシュメモリ１４、操作部１５、ストロ
ボ部１６、上記撮影レンズ部４のズーム用レンズ１７を
摺動駆動するズーム駆動モータ駆動回路１８、絞り１９
を駆動する絞り駆動モータ駆動回路２０、フォーカス用
レンズ２１を摺動駆動するフォーカス駆動モータ駆動回
路２２等を備えている。また、圧縮伸張部１０には外部
から着脱自在なメモリカード２３が接続されている。

【００１７】撮影レンズ部４は、被写体の映像を撮像素
子５の上に結像させる。撮像素子５は例えばＣＣＤ（Ch
arge Coupled Device ）であり、撮影レンズ部４により
撮像素子５上に結像している被写体像を光電変換してそ
の被写体像の画像を示す電気信号を撮像処理部８に出力
する。

【００１８】撮像処理部８は、撮像素子５を駆動させる
制御を行なうと共に、撮像素子５から出力される電気信
号に対し、ノイズ成分を低減させるＣＤＳ（Correlated
Double Sampling）や、信号レベルを安定化させるＡＧ
Ｃ（Automatic Gain Control）などの処理を施した後、
アナログ信号である上記の電気信号をアナログ／デジタ
ル（ＡＤ）変換し、このデジタル変換された被写体像の
画像データをバス７に出力する。

【００１９】ＣＰＵ６は、上記のデジタル画像データ
（以下、単に画像データという）をＤＲＡＭ１１に格納
する。このＣＰＵ６は、中央演算処理部であり、フラッ
シュメモリ１４に格納されている制御プログラムに従っ
て、ＤＲＡＭ１１の所定の領域をワークエリアとして使
用しながら、この電子カメラ全体の動作を制御する。

【００２０】また、ＣＰＵ６は、ズーム用レンズ１７の
レンズ位置またはレンズ位置に対応するステッピングモ
ータのステップ数に基づいて焦点距離を算出し、例えば
後述するＡＦ／ＡＥ部１２で得られる合焦点位置から被
写体距離を算出する。画像処理部９は、ＤＲＡＭ１１に
格納されている画像データから画像をＬＣＤ表示部１３
に再生表示するとき、又はその画像データを圧縮伸張部
１０を介してメモリカード２３に記録するとき、あるい
はメモリカード２３に記録されている画像データから画
像を圧縮伸張部１０を介してＬＣＤ表示部１３に再生表
示するときに、その前処理として、明暗・彩度・色合い
などを補正するγ補正、色処理、ＷＢ（ホワイトバラン
ス）補正等をその画像データに対して施す処理を行う。

【００２１】また、画像処理部９は、トリミングされた
画像の部分を原画像のサイズと同じサイズにリサイズす
る処理や、ＣＰＵ６から送られてくる配光特性データや
レンズ特性データに基づいて、上記の画像データに対し
１画素毎に感度補正の処理などを行なう。

【００２２】圧縮伸張部１０は、画像処理部９から出力
される画像データを圧縮してメモリカード２３に格納
し、また、メモリカード２３から読み出した圧縮画像デ
ータを伸張して画像処理部９に出力し又はバス７を介し
てＬＣＤ表示分１３に出力する。

【００２３】ＤＲＡＭ１１は、撮像処理部８から出力さ
れた画像データを１画面分格納するフレームメモリとし
て、また圧縮伸張部１０による画像データ圧縮・伸張処
理における処理中の画像データの一時記憶用として、更
にはＣＰＵ６による演算処理や制御処理の実行のための
ワークエリアとして、それぞれ使用される。

【００２４】ＡＦ／ＡＥ部１２は、自動焦点調節部と自
動露出調節部とから成る。自動焦点調節部は撮像した画
像データからコントラスト情報を検出し、このコントラ
スト情報に基づいて焦点を自動的に調節する。自動露出
調節部は被写体から入る光量に応じて露出を自動的に調
節する。

【００２５】ＬＣＤ表示部１３は、ＬＣＤ表示装置とこ
のＬＣＤ表示装置を駆動するＬＣＤドライバから成る。
ＬＣＤ表示装置は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）
素子を有しており、ＬＣＤドライバによって駆動され、
ＤＲＡＭ１１又はメモリカード２３に保持されている画
像データに基づく画像を表示する。

【００２６】フラッシュメモリ１４は、電気的に書き換
え可能なＲＯＭであり、プログラム領域とデータ領域を
備えている。プログラム領域には、ＣＰＵ６により実行
される制御プログラムがこの電子カメラの製造時におい
て予め格納されており、データ領域には、配光特性やレ
ンズ特性に係わる各種のデータや特性テーブルが、同じ
くこの電子カメラの製造時において予め格納されてい
る。

【００２７】操作部１５は、この電子カメラ３を使用す
る使用者が各種の指示をこの電子カメラ３に与えるため
に操作されるスイッチ群を備えており、特には図示しな
いが例えば、電子カメラ３の動作モードを設定するため
に操作されるモードボタン、撮像レンズ部４で撮像され
ている画像の記録を指示するレリーズボタンやズーム用
レンズ１７をテレ（Ｔｅｌｅ）側またはワイド（Ｗｉｄ
ｅ）側に移動させて焦点距離を変化させるズームを指示
するズームボタンを備えている。

【００２８】また、更に操作部１５には、各種設定を行
なうための画面であるメニュー表示をＬＣＤ表示部１３
に表示させるメニューボタン、入力した内容を設定内容
として確定させるためのＯＫボタン、ＬＣＤ表示部１９
に表示させた各種のカーソルの位置を縦横に移動させる
ために操作される十字ボタン等が設けられている。

【００２９】ストロボ部１６は、テレ（Ｔｅｌｅ）用と
ワイド（Ｗｉｄｅ）用の２つのストロボを備えており、
操作部１５からの入力指示により、ＣＰＵ６にタイミン
グを制御されて、いずれか一つ又は２つ同時に発光す
る。図２は、上記のフラッシュメモリ１４のデータ領域
に格納されているデータ構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、フラッシュメモリ１４のデータ領域
に格納されているデータは、１）ストロボ笠配光特性を
示すデータ、２）撮影レンズ周辺光量落ち特性を示すデ
ータ、３）被写体距離配光特性を示すデータ、４）焦点
距離配光特性を示すデータ、５）ツインストロボ配光特
性を示すデータ、６）撮影レンズ光軸と撮像素子位置特
性を示すデータ、及び７）その他となっている。その他
のデータには絞りデータなどが含まれている。

【００３０】図３(a),(b) は、上記１）の「ストロボ笠
配光特性を示すデータ」について説明する図である。同
図(a) は水平方向の配光特性を示しており、縦軸に光量
を示し、横軸にストロボ笠配光の中心軸２７を中心とす
る光の広がり範囲を示している。この図(a) に示す配光
特性Ｈは、配光の中心軸２７の光量ａを１００％とし
て、その水平方向周囲の光量減衰度を示している。

【００３１】これにより、図１に示す撮影レンズ部４の
レンズ光軸と撮像素子５の中心と且つ被写体面の中心と
が一致しているとしたときにおいて、撮像素子５上に結
像する画像の中心の光量を１００％としたとき、撮像素
子５上において画像の中心から水平方向に並ぶ個々の画
素の受ける光量を割り出すことができる。

【００３２】そして、この図(a) に示す水平方向の光量
減衰度では、配光特性Ｈに示すように、Ｗｉｄｅ端での
撮影時には中心の光量ａから図の左方向へｈ１まで、図
の右方向へｈ４まで、図に示すような曲線を描いて光量
が減衰し、これが撮像素子５ｗ上に結像する画像の明る
さに反映する。

【００３３】また、Ｔｅｌｅ端での撮影時には、同じ曲
線を描いて中心の光量ａから図の左方向へｈ２まで、図
の右方向へｈ３まで光量が減衰し、これが撮像素子５ｔ
上に結像する画像の明るさに反映する。そして、同図
(b) は垂直方向の配光特性を示しており、横軸に光量を
示し縦軸にストロボ笠配光の中心軸２７を中心とする光
の広がり範囲を示している。この図(b) に示す配光特性
Ｐは、配光の中心軸２７の光量ａを１００％として、そ
の垂直方向周囲の光量減衰度を示している。

【００３４】これにより、図１に示す撮影レンズ部４の
レンズ光軸と撮像素子５の中心と且つ被写体面の中心と
が一致しているとしたときにおいて、撮像素子５上に結
像する画像の中心の光量を１００％としたとき、撮像素
子５上において画像の中心から垂直方向に並ぶ個々の画
素の受ける光量を割り出すことができる。

【００３５】この、垂直方向の光量減衰度では、同図
(b) の配光特性Ｐに示すように、Ｗｉｄｅ端での撮影時
には中心の光量ａから図の上方向へｐ１まで、図の下方
向へｐ４まで、図に示すような曲線を描いて光量が減衰
し、これが撮像素子５ｗ上に結像する画像の明るさに反
映する。

【００３６】また、Ｔｅｌｅ端での撮影時には、同じ曲
線を描いて中心の光量ａから図の上方向へｐ２まで、図
の下方向へｐ３まで光量が減衰し、これが撮像素子５ｔ
上に結像する画像の明るさに反映する。また、水平方向
と垂直方向の中間部分の方向の光量の減衰量について
は、それぞれ配光特性Ｈと配光特性Ｐを結ぶ曲面のデー
タとして得られる。

【００３７】尚、同図(a),(b) では、配光特性の広がり
範囲に合わせて図示しているため撮像素子５ｗと撮像素
子５ｔの大きさが異なるが、実際は同一の撮像素子５を
示している。このようなストロボ笠の配光特性データ
は、同図(a),(b) に示す配光特性Ｈ及び配光特性Ｐで示
す曲線並びにそれらの曲線間を結ぶ曲面の、撮像素子５
の各画素（図１１の画素２を参照）の位置に対応する感
度補正用データとしてテーブル化されて、フラッシュメ
モリ１４の所定の領域に予め格納されている。

【００３８】図４(a),(b) は、２）の「撮影レンズ周辺
光量落ち特性を示すデータ」について説明する図であ
る。同図(a),(b) は、いずれも横軸にレンズの中心から
周辺までの範囲を示し、縦軸にレンズを透過して集光さ
れる光量を示している。同図(a) はＴｅｌｅ端撮影時の
撮影レンズ周辺光量落ちを示し、同図(b) はＷｉｄｅ端
撮影時の撮影レンズ周辺光量落ちを示している。

【００３９】同図(a),(b) に示す曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３
及びＣ４は、それぞれ点ｂを中心にして紙面奥行き方向
に回転させて形成される曲面の４半分の断面を示してい
る。したがって、以下、上記の曲線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及
びＣ４を、曲面Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４という。これ
は、あたかも撮像素子５上に浅い酒盃をかぶせた形状
（同図(a) の場合）又は茶碗をかぶせた形状（同図(b)
の場合）の曲面を示すものであり、撮影レンズ周辺光量
落ち特性は、このような曲面を描いて光量が減衰する特
性を有している。

【００４０】そして、同図(a) に示すように、Ｔｅｌｅ
端撮影時では、絞りを絞り込んだときでは、曲面Ｃ１の
頂点である中心の光量ｂから曲面Ｃ１の円周ｃ−１まで
光量が減衰する。また、絞りを開放したときでは、曲面
Ｃ１の頂点と同一の頂点を有する曲面Ｃ２の頂点の光量
ｂから、曲面Ｃ１よりも減衰度が大きい曲面Ｃ２に沿っ
て、その円周ｃ−２まで光量が減衰する。

【００４１】また、同図(b) に示すように、Ｗｉｄｅ端
撮影時では、絞りを絞り込んだときでは、曲面Ｃ３の頂
点である中心の光量ｂから曲面Ｃ３の円周ｃ−３まで光
量が減衰する。そして絞りを開放したときでは、曲面Ｃ
３の頂点と同一の頂点を有する曲面Ｃ４の頂点の光量ｂ
から、曲面Ｃ３よりも減衰度が大きい曲面Ｃ４に沿っ
て、その円周ｃ−４まで光量が減衰する。

【００４２】このように同図(a),(b) いずれの場合も、
絞りを絞り込んだときと開放したときとでは、光量減衰
度は異なり、絞り開放時のほうが絞り込んだときよりも
減衰度が大きい。このような撮影レンズ周辺光量落ちの
特性データも、同図(a),(b) に示す光量落ち特性Ｃ１、
Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示す曲面の、撮像素子５の各画素
の位置に対応する感度補正用データとしてテーブル化さ
れて、フラッシュメモリ１４の所定の領域に予め格納さ
れている。

【００４３】図５(a) 〜(e) は、３）の「被写体距離配
光特性を示すデータ」について説明する図であり、同図
(a) は遠近２つ被写体に対するストロボ光の配光と撮影
レンズ部及び撮像素子との関係を模式的に示す斜視図、
同図(b) は近距離の被写体に対するストロボ光の水平方
向の配光特性Ｄ１を示し、同図(c) は垂直方向の配光特
性Ｄ２を示している。また、同図(d) は遠距離の被写体
に対するストロボ光の水平方向の配光特性Ｄ３を示し、
同図(e) は垂直方向の配光特性Ｄ４を示している。

【００４４】尚、同図(b) 及び(d) は、同図(a) に示す
ストロボ２５の発光の、ストロボ笠２６による配光の中
心軸２７と近距離被写体面２８ａ又は遠距離被写体面２
８ｂと交わる交点を含む垂直面から左右への配光特性を
示しており、同図(c) 及び(e) は、同じく配光の中心軸
２７と近距離被写体面２８ａ又は遠距離被写体面２８ｂ
と交わる交点を含む水平面から上下への配光特性を示し
ている。

【００４５】したがって、ストロボ笠２６の配光特性の
同図(b) 及び同図(d) に示す配光の中心軸２７と被写体
面との交点を含む垂直面は、撮影レンズ部４のレンズ軸
２９と一致（ストロボ２５が撮影レンズ部４の真上にあ
る場合）しているが、同図(c) 及び同図(e) に示す配光
の中心軸２７と被写体面との交点を含む水平面は、同図
(a) に示すように、近距離被写体面２８ａに対しては上
方にずれ、遠距離被写体面２８ｂに対しては下方にずれ
ることになる。

【００４６】但し、ストロボ光の光軸と撮影レンズの光
軸が水平方向（カメラ左右方向）では一致し、垂直方向
（カメラ上下方向）では、ずれるように、ストロボの配
置がレイアウトされ、かつ、所定の距離において、垂直
方向でストロボ光軸とレンズ光軸が交差するようストロ
ボ光軸を傾けている、ことが前提である。

【００４７】すなわち、撮影レンズ部４のレンズ軸２９
つまり撮像素子５の中心に対して、近距離被写体の場合
は同図(c) に示すように配光特性Ｄ２は上方に移動し、
遠距離被写体に対しては同図(e) に示すように配光特性
Ｄ４は下方に移動する。このような、被写体距離に応じ
たストロボの配光特性を示すデータも、撮像素子５の各
画素の位置に対応する感度補正用データとしてテーブル
化されて、フラッシュメモリ１４の所定の領域に予め格
納されている。

【００４８】図６(a) 〜(f) は、４）の「焦点距離配光
特性を示すデータ」について説明する図であり、同図
(a) はＴｅｌｅ端撮影時の被写体に対するストロボ光の
配光と撮影レンズ部及び撮像素子との関係を模式的に示
す斜視図、同図(b) はその被写体に対するストロボ光の
水平方向の配光特性Ｅ１を示し、同図(c) は垂直方向の
配光特性Ｅ２を示している。

【００４９】また、同図(d) はＷｉｄｅ端撮影時の被写
体に対するストロボ光の配光と撮影レンズ部及び撮像素
子との関係を模式的に示す斜視図であり、同図(e) はそ
の被写体に対するストロボ光の水平方向の配光特性Ｅ３
を示し、同図(f) は垂直方向の配光特性Ｅ４を示してい
る。

【００５０】尚、同図(a) 〜(f) に示す例では、ストロ
ボ２５の発光のストロボ笠２６による配光の中心軸は、
いずれも被写体面３１又は３２のほぼ中心と交わるよう
な配置となっており、撮影レンズ部４のレンズ軸２９も
被写体面３１又は３２のほぼ中心と交わるような配置と
なっている。

【００５１】同図(a) に示すように、Ｔｅｌｅ端におけ
る撮影では、被写体面３１の範囲は狭められており、被
写体面３１全体がストロボ光の配光範囲３３の光量の多
い中心部に集中する。したがって、同図(b) に示す水平
方向の配光特性Ｅ１や同図(c) に示す垂直方向の配光特
性Ｅ２に見られるように、撮像素子５上に形成される被
写体像の中心から周辺部までの光量の減衰度は緩やかで
ある。

【００５２】他方、同図(d) に示すＷｉｄｅ端における
撮影では、同図(a) の場合と同一距離で、被写体面３２
のみが広がる形となり、被写体面３２の周辺部は、スト
ロボ光の配光範囲３３の中心から端部近傍まで広がって
配置される。したがって、同図(e) に示す水平方向の配
光特性Ｅ３や同図(f) に示す垂直方向の配光特性Ｅ４に
見られるように、撮像素子５上に形成される被写体像の
中心から周辺部までの光量の減衰度の落差は大きくな
る。

【００５３】このような、Ｔｅｌｅ端又はＷｉｄｅ端に
対応する焦点距離の変化に応じた配光特性に係わるデー
タも、撮像素子５の各画素の位置に対応する感度補正用
データとしてテーブル化されて、フラッシュメモリ１４
の所定の領域に予め格納されている。

【００５４】図７(a),(b) は、５）の「ツインストロボ
配光特性を示すデータ」について説明する図であり、同
図(a) は配光範囲が広角のストロボＡの配光曲線を示す
図、同図(b) は配光範囲が狭角のストロボＢの配光曲線
を示す図である。同図(a) に示すストロボＡは、１２０
度の広い配光角を持っており、配光曲線Ｆ１の有効距離
内にある被写体面３５の中心部３６における光量を１０
０％とすると配光角の端部３７における光量は５０％で
ある。

【００５５】また、同図(b) に示すストロボＢは、３０
度の狭い配光角を持っている。この場合も、配光曲線Ｆ
２の有効距離内にある被写体面３８の中心部３９におけ
る光量を１００％とすると配光角の端部４１における光
量は５０％である。いずれの場合も配光角の中心３６又
は３９から配光角の端部３７又は４１まで１００％〜５
０％の範囲で光量は順次減衰する。

【００５６】このような、２種類のストロボの、それぞ
れの配光特性に応じたデータも、撮像素子５の各画素の
位置に対応する感度補正用データとしてテーブル化され
て、フラッシュメモリ１４の所定の領域に予め格納され
ている。図８(a) 〜(f) は、６）の「撮影レンズ光軸と
撮像素子位置特性を示すデータ」について説明する図で
ある。同図(a) は工場の組み立て時において、撮影レン
ズ部４の有効撮影範囲４２の中心（レンズ軸２９）に撮
像素子５の中心５ａが一致している配置状態を模式的に
示す図である。同図(b) は、その場合の撮像素子５の結
像面５´上の水平方向の光量特性Ｇ１を示し、同図(c)
は同じく撮像素子５の結像面５´上の垂直方向の光量特
性Ｇ２を示している。同図(b),(c) において、いずれも
撮像素子５の中心５ａから四方周辺部にかけて点対称に
光量が減衰することを示している。

【００５７】また、同図(d) は、工場の組み立て時にお
いて、撮影レンズ部４の有効撮影範囲４２の中心（レン
ズ軸２９）に対して撮像素子５の中心５ａが位置ずれし
た配置となっている状態を模式的に示す図である。同図
(e) は、その場合の撮像素子５の結像面５´上の水平方
向の光量特性Ｇ３を示し、同図(f) は同じく撮像素子５
の結像面５´上の垂直方向の光量特性Ｇ４を示してい
る。同図(b),(c) の光量特性Ｇ３及びＧ４において、い
ずれも撮像素子５の中心５ａから四方周辺部にかけての
光量減衰特性が、上記位置ずれしている分だけ偏りを見
せている。

【００５８】上記の図８(a),(b),(c) の場合は、図４
(a),(b) に示した「撮影レンズ周辺光量落ち特性を示す
データ」そのままであるので、図４(a),(b) に示した
「撮影レンズ周辺光量落ち特性を示すデータ」を補正す
る必要は無いが、図８(d),(e),(f) の場合は、同図(e),
(f) に示す光量特性Ｇ３及びＧ４を用いて図４(a),(b)
に示した「撮影レンズ周辺光量落ち特性を示すデータ」
を補正する必要がある。

【００５９】これらの「撮影レンズ光軸と撮像素子位置
特性を示すデータ」も、撮像素子５の各画素の位置に対
応する感度補正用データとしてテーブル化されて、フラ
ッシュメモリ１４の所定の領域に予め格納されている。
これにより、工場組み立て時に、撮影レンズ部４の有効
撮影範囲４２において撮像素子５に位置にずれが生じた
配置の構成となった場合でも、上記の感度補正用データ
を用いて補正することによって、他の組み立て品と全く
同様に、良質な撮像画像の得られる機能を備えた良品と
して出荷することができる。

【００６０】図９(a),(b) は、上記構成における電子カ
メラ３による撮影画像の補正処理を説明するフローチャ
ートである。先ず、同図(a) に示すように、電子カメラ
３による被写体の撮影が行われる（Ｓ１）。この撮影に
よって撮影レンズ部４を通過した光が撮像素子５上に結
像する。

【００６１】この結像に基づいて、撮像素子５からは結
像した撮影画像の光量に応じた各画素の電気信号が撮像
処理部８に出力される。撮像処理部８では、図１で述べ
た処理が施される。そしてこの撮影画像の画像データは
ベイヤーデータとしてＤＲＡＭ１１に格納される（Ｓ
２）。

【００６２】このＤＲＡＭ１１に格納されたベイヤーデ
ータには、画像処理部９により、同図(b) に示す感度補
正処理が施される（Ｓ３）。同図(b) に示すように、上
記Ｓ３での感度補正処理が先ず開始されると（Ｓ３０
１）、先ずＤＲＡＭ１１から１画素が読み出される（Ｓ
３０２）。この処理では、最初の処理周期ではベイヤー
データの最初の１画素が読み出され、次回の処理周期か
らは次に続く１画素が順次読み出される。

【００６３】次に、フラッシュメモリ１４から配光係数
が読み出される（Ｓ３０３）。この処理では、図３(a),
(b) に示した「ストロボ笠配光特性を示すデータ」で説
明した感度補正用データテーブルから、現在読み出し中
の１画素に対応するデータが、その１画素に対する配光
係数として読み出される。

【００６４】続いて、各種情報を取得する（Ｓ３０
４）。この処理では、図４乃至図８に示した「撮影レン
ズ周辺光量落ち特性を示すデータ」、「被写体距離配光
特性を示すデータ」、「焦点距離配光特性を示すデー
タ」、「ツインストロボ配光特性を示すデータ」、「撮
影レンズ光軸と撮像素子位置特性を示すデータ」でそれ
ぞれ説明した各感度補正用データテーブルから、現在読
み出し中の１画素に対応する被写体距離や焦点距離、絞
りの情報に応じたデータが、その１画素に対する感度補
正係数として読み出される。

【００６５】これらの感度補正係数の値を上記配光係数
に適宜に加味して最終的な配光係数を生成する（Ｓ３０
５）。この生成された配光係数を、現在読み出されてい
る１画素の画素データに乗算する（Ｓ３０６）。これに
より、読み出されている１画素の、ストロボ笠配光特性
に応じた配光補正と共に、撮影レンズ周辺光量落ち特
性、被写体距離配光特性、焦点距離配光特性、ツインス
トロボの各配光特性、撮影レンズ光軸と撮像素子位置特
性に係わる補正が行われる。

【００６６】この補正後の１画素は、ＤＲＡＭ１１に戻
される（３０７）。すなわちＤＲＡＭ１１の所定の位置
に書き込まれる。この書き込みは、上書きでもよく、他
の新しい領域に置き換えるようにしてもよい。続いて、
ベイヤーデータの全ての画素について処理が終了してい
るか否かを判別し（Ｓ３０８）、まだ終了していなけれ
ば（Ｓ３０８がＮ）、Ｓ３０２に戻って、Ｓ３０２〜Ｓ
３０８の処理を繰り返す。これにより、やがてベイヤー
データの全ての画素について感度補正を伴った配光補正
の処理が終了して、Ｓ３０８の判別で「Ｙ」となって処
理が終了する（３０９）。これにより、すべての１画素
ごとに感度補正を伴った配光補正の処理が施されたベイ
ヤーデータがＤＲＡＭ１１に生成される。そして、同図
(a) のＳ４の処理に進む。

【００６７】Ｓ４では、画像処理部９は、上記感度・配
光補正後のベイヤーデータに、更にγ補正、色処理、ホ
ワイトバランス補正等の画像処理を行って、表示装置に
直ちに表示できる形式の画像データを生成する。Ｓ５で
は、画像処理部９は、上記画像データを例えば圧縮伸張
部１０を介してメモリカード２３等の記録装置に記録す
る。あるいはＬＣＤ表示部１３に表示する。そして、こ
の撮影の処理を終了する（Ｓ６）。

【００６８】このように、図３で説明したストロボ発光
の配光特性データに、図４で説明した撮像レンズ周辺光
量落ち特性を単に加味して補正するだけでなく、その図
４から図７までで説明した被写体距離や焦点距離の変化
による配光特性の変化や、Ｔｅｌｅ用及びＷｉｄｅ用の
ツインストロボ配光特性、その他の撮影条件に基づく種
々の特性、あるいは図８で説明した工場出荷時から固定
されている特性等をも加味して補正した配光特性データ
を用いて画素ごとの感度を補正するので、ストロボ撮影
画像において被写体距離や焦点距離が変化しても常に良
好な撮影画質が得られ、これにより電子カメラの信頼性
が向上する。

【００６９】また、配光特性の変化による出来上がり画
像の劣化の心配が無いので、ストロボ傘を小型化するこ
とができ、したがって、電子カメラの小型化が促進さ
れ、これにより電子カメラの使い勝手が向上して便利で
ある。ところで、例えば人物等を主たる被写体とし、風
景等の遠景を背景にした早朝や薄暮の中での撮影では、
ストロボを焚くと主たる被写体の人物のみが浮き立って
添景の背景が霞んでしまい、ストロボを用いないと人物
も背景も同程度に写るが、背景の中に人物が埋没して人
物が引き立たない、という場合がある。

【００７０】このような場合に、ストロボの光量を落と
し気味にして背景が霞まないようにして撮影し、この撮
影画像の配光部分つまり人物の映像部分の画像データの
みを切り分け、この切り分けた人物の映像部分の画像デ
ータに上述した感度・配光特性の補正を行ってから、切
り分けてある背景データと一体化させるようにすると、
早朝や薄暮の中での撮影でも、主たる被写体の人物とそ
の背景とがともに明瞭な撮影画像が得られる。

【００７１】図１０は、上記の主たる被写体を背景から
切り分けて補正する機能を更に強化して行う例を示す処
理のフローチャートである。この処理では、先ず主たる
被写体を同一態様に固定させ、カメラも三脚等で固定し
てから行う。同図において、先ず、ストロボを焚いて撮
影する（Ｓ１００１）。これにより主たる被写体である
人物を主体に配光された撮影画像データが得られる。

【００７２】次に、ストロボを焚かずに撮影する（Ｓ１
００２）。これにより、背景中に人物が埋没した撮影画
像データが得られる。続いて、上記ストロボを焚いて
撮影したときの配光係数を演算する（Ｓ１００３）。こ
の処理は、図９(b) で説明したＳ３０２〜Ｓ３０５の処
理と同一の処理である。

【００７３】次に、撮影画像データから撮影画像デー
タを減算したデータの各画素ごとに上記演算で得られ
ている配光係数を積算し、得られた画像データに撮影画
像データを加算する（Ｓ１００４）。これにより、ス
トロボの発光により浮き出すように撮影され、且つ感度
・配光特性で補正された人物像の画像データと、ストロ
ボ無しで明瞭に撮影された背景の画像データとが合体さ
れる。

【００７４】この後、上記合体画像データに画像処理を
行って（Ｓ１００５）、これを記録し（Ｓ１００６）、
処理を終了する。上記Ｓ１００５とＳ１００６の処理
は、図９(a) に示したＳ４とＳ５の処理と同一の処理で
ある。このような撮影方法によって、上述した主たる被
写体を背景から切り分けて感度・配光の補正を行う場合
の本発明の機能が更に強化される。

【００７５】尚、撮像素子のカラー・フィルタには前述
したＲ、Ｇ、Ｂの３色で構成する原色系と、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の補色であるシアン（Ｃｙ）、マゼンタ（Ｍｇ）、黄色
（Ｙｅ）にＧを加えた４色で構成する補色系の２方式が
あるが、上述した各種の配光特性で画素の感度を補正す
る処理は、いずれの方式にも適用できる。

【００７６】また、ストロボ笠の配光特性データに、そ
の他の特性を加味して配光特性を生成しているが、各種
特性を加味した配光係数をテーブルとして記憶しておい
てもいよい。更に、１画素ずつ感度を補正しているが、
複数画素単位でまとめて感度を補正するように構成して
もよい。

【００７７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ストロボ発光の配光特性データに、単に撮像レン
ズ周辺光量落ち特性を加味して補正するだけでなく、被
写体距離や焦点距離の変化による配光特性の変化分をも
加味して補正した配光特性データを用いて画素ごとの感
度を補正するので、ストロボ撮影画像において被写体距
離や焦点距離が変化しても常に良好な撮影画質が得ら
れ、これにより電子カメラの信頼性が向上する。

【００７８】また、配光特性の変化による出来上がり画
像の劣化の心配が無いので、ストロボ傘を小型化するこ
とができ、したがって、電子カメラの小型化が促進さ
れ、これにより電子カメラの使い勝手が向上して便利で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態における電子カメラの構成を示す
ブロック図である。

【図２】一実施の形態における電子カメラのフラッシュ
メモリのデータ領域に格納されているデータ構成を模式
的に示す図である。

【図３】(a),(b) はフラッシュメモリ内の「ストロボ笠
配光特性を示すデータ」について説明する図である。

【図４】(a),(b) はフラッシュメモリ内の「撮影レンズ
周辺光量落ち特性を示すデータ」について説明する図で
ある。

【図５】(a) 〜(e) はフラッシュメモリ内の「被写体距
離配光特性を示すデータ」について説明する図である。

【図６】(a) 〜(f) はフラッシュメモリ内の「焦点距離
配光特性を示すデータ」について説明する図である。

【図７】(a),(b) はフラッシュメモリ内の「ツインスト
ロボ配光特性を示すデータ」について説明する図であ
る。

【図８】(a) 〜(f) はフラッシュメモリ内の「撮影レン
ズ光軸と撮像素子位置特性を示すデータ」について説明
する図である。

【図９】(a),(b) は本発明の電子カメラによる撮影画像
の補正処理を説明するフローチャートである。

【図１０】主たる被写体を背景から切り分けて補正する
機能を更に強化して行う例を示す処理のフローチャート
である。

【図１１】ＣＣＤ(Charge Coupled Device）の構成を模
式的に示す図である。

【符号の説明】

１ＣＣＤ２、２−ｒ画素（ピクセル）３電子カメラ４撮影レンズ部５撮像素子５ａ撮像素子中心５´ 撮像素子結像面６ＣＰＵ７バス８撮像処理部９画像処理部１０圧縮伸張部１１ＤＲＡＭ１２ＡＦ／ＡＥ部１３ＬＣＤ表示部１４フラッシュメモリ１５操作部１６ストロボ部１７ズーム用レンズ１８ズーム駆動モータ駆動回路１９絞り２０絞り駆動モータ駆動回路２１フォーカス用レンズ２２フォーカス駆動モータ駆動回路２３メモリカード２５ストロボ２６ストロボ笠２７ストロボ配光中心軸２８ａ近距離被写体面２８ｂ遠距離被写体面２９レンズ軸３１、３２被写体面３３ストロボ光配光範囲３５、３８被写体面３６、３９配光角中心部３７、４１配光角端部

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レンズにより結像された被写体像を光電
変換して画像データを得る撮像手段と、被写体に向けて
発光を行うストロボ手段と、を有する電子カメラであっ
て、上記ストロボ手段の被写体に対する配光特性を示す配光
特性データに被写体距離及び焦点距離に係る情報のうち
少なくとも１つの情報を加味した配光特性データに基づ
いて、前記撮像手段により得られた前記画像データの感
度を、該画像データに基づく画像を複数の領域に分割し
た分割領域毎に補正する感度補正手段を備えたことを特
徴とする電子カメラ。
【請求項２】前記感度補正手段は、前記配光特性デー
タに対し、前記レンズによる結像の前記レンズに起因す
る周辺光量低下の特性を示すレンズ特性データを更に加
味して前記画像データの感度を補正することを特徴とす
る請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】前記レンズ特性データは、絞りに係る情
報を更に加味してなるものであることを特徴とする請求
項２記載の電子カメラ。
【請求項４】前記レンズ特性データは、前記レンズの
光軸と前記撮像手段における前記撮像素子の中心とのず
れに係る情報を更に加味してなるものであることを特徴
とする請求項２又は３記載の電子カメラ。
【請求項５】前記感度補正手段は、前記ストロボ手段
による発光を伴って撮像された画像データをデータＡと
し、前記ストロボ手段による発光を伴わずに撮像された
同一態様の被写体の画像データをデータＢとし、前記デ
ータＡから前記データＢを減算して得られる画像データ
をデータＣとして、該データＣに対して感度補正を成
し、該感度補正を成した前記データＣに前記データＢを
加算して最終画像データとすることを特徴とする請求項
１、２、３又は４記載の電子カメラ。
【請求項６】前記画像データは、ＣＣＤ撮像素子出力
のベイヤー配列を成す撮像データの画素１個ごとのデー
タであることを特徴とする請求項１、２又は５記載の電
子カメラ。