JP2004007298A - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置及び撮像方法において、AE露光情報を取得するための予備撮影を1回行い、この予備撮影により得られた撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定し、その輝度値に基づいて一括撮影の撮影回数及び一括撮影時の露光条件を設定するように構成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像素子から露光量の異なる複数画面分の画像信号を出力させ、合成処理を行うことにより広ダイナミックレンジ合成画像を得る機能を備えた撮像装置及び撮像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、CCD撮像素子を用いた電子カメラおいてAE露光撮影(予備撮影)を行って記録する場合、撮影画像信号はA/D変換器でデジタル画像データに変換されるが、A/D変換器の変換ビット数を10ビットとすると、画像データの出力値は0〜1023の範囲内となる。この範囲内の画像データのうち、例えば暗い側の32以下のデータは、ノイズの影響により画像データ値の信頼性が低い。また、明るい側はデータが一部飽和していることが考えられるので、約960位までのデータが使用可能とされている。したがって、この使用可能な32〜960のデータ範囲で認識できる明るさは、 960/32≒30倍となり、Bv(輝度)値で表すと、約5段となる。
【0003】
一方、電子カメラの露光可能範囲は、通常Bv(−3)〜Bv(13)の16段位あるので、1回のAE露光では、A/D変換器の通常の変換ビット数(10ビット)の関係から、全ての明るさに対応できないことがわかる。したがって、カメラ露光可能範囲の全ての明るさに対応したAE露光を実現させるためには、1回の露光の対応範囲をオーバーラップさせると、図8に示すように、約4回のAE用露光A,B,C,Dが必要となる。
【0004】
上記各露光A,B,C,Dの露光条件は、通常、CCD撮像素子の電子シャッターとCDS回路のゲインによって調整される。表1に、図8の露光A,B,C,Dの各Bvの中央値(11,7,3,−1)に対応する露光条件例を示す。ここで、Avは絞り値、Tvはシャッタースピード、Svは感度を示している。なお、Bv値に対応するAv,Tv,Svは、図10の公知のプログラム線図から算出される。
【0005】
【表1】
【0006】
上記のように4回のAE用露光により得られた画像データから、本撮影のAE露光条件が算出されるが、次に、この算出手法について説明する。まず、図9に示すように、4回の各予備撮影で得られた撮影画像の撮影画角内の縁部領域を除いた特定領域を、9×9ブロックに分割し、各分割ブロックのRGB信号の平均値を算出し、その平均値より次式(1)に基づいて輝度Y′を算出する。
Y′= 0.299R+ 0.587G+ 0.114B ・・・・・・・・・(1)
この輝度Y′に、図9の各分割ブロック内に示した重み付け係数(1又は2)を乗じて加重平均値Yを算出する。そして、この加重平均値Yの算出処理を各露光A,B,C,Dにより得られた各画像信号について行い、加重平均値Yが32〜960の範囲内に入っているAE露光(予備撮影)を、4回の露光A,B,C,Dから選択する。例えば、露光Cが選択され、Y=500であったとする。このときの被写体のBv値は、次式(2)のようになる。
この(2)式の内容は、露光CでBv(3)の明るさの被写体を撮影すると、Yが200になると決めて、計算された輝度の加重平均値Yと200(AE目標値)の比から、Bv(3)からのシフト量を決める趣旨である。
【0007】
以上のようにして求めたBv値から、図10に示すようなプログラム線図を用いて、Tv,Av値を求める。例えば、Bv値4.3の垂直線とSv値4(ISO:50)の感度線の交点Pを求め、この交点Pを通る斜線とプログラム線図との交点Qを求め、この交点Qにおける絞り値Av及びシャッタースピードTvが、本撮影における露光条件となる。
【0008】
一方、一般に、テレビカメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の撮像装置においては、CCD撮像素子等の固体撮像素子が用いられているが、固体撮像素子のダイナミックレンジは銀塩写真フィルムに比べ極めて狭いという問題点がある。
【0009】
従来、この問題点を解消するため、単一の撮像素子から露光量の異なる2画面分の画像信号を読み出し、合成を行うことによって拡大されたダイナミックレンジを有する画像を得る手法が提案されており、例えば、特開2000−92378号公報には、同一被写体に対して露光量の異なる、すなわち短時間露光と長時間露光の複数画面分の画像信号を生成し、合成処理を行って広ダイナミックレンジ合成画像を生成する機能を備えた撮像装置において、通常撮影モードと強制的な広ダイナミックレンジ撮影モードと自動的な広ダイナミックレンジ撮影モードのうちの少なくとも二つの撮影モードから一つの撮影モードを選択して撮影を行うことができるようにした構成のものについて提案がなされている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
通常の単一露光撮影において、適正露光条件を求めるために、4回の予備撮影露光による測光処理を行うと、シャッターを押してから本露光が行われるまでに所定の時間がかかり、かなりのシャッタータイムラグが発生する。そして、単一の撮像素子から露光量の異なる複数画面分の撮像信号を読み出し、合成を行うことで拡大されたダイナミックレンジを有する画像を得る機能を備えた撮像装置においても、異なる露光条件の複数回露光時における適正露光条件を求めるため、あるいは露光回数の設定のために、それぞれ単一露光撮影のように4回の予備撮影露光による測光処理を行うと、同様なシャッタータイムラグが発生する。
【0011】
本発明は、従来のダイナミックレンジ拡大のための複数回撮影・合成機能をもつ撮像装置における上記問題点を解消するためになされたもので、ダイナミックレンジ拡大のための複数回撮影を行う場合において、シャッタータイムラグを通常撮影よりも低減できるようにした撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解消するため、請求項1に係る発明は、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回の予備撮影によって得られた前記輝度値に基づいて、前記一括撮影の撮影回数を設定する撮影回数設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0013】
このように構成した撮像装置においては、1回の予備撮影によって得られた被写体の輝度値に基づいて、一括撮影の撮影回数を設定するように構成しているので、異なる露光条件による複数回撮影を行う場合においても、従来のように複数回の予備撮影を行うのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【0014】
請求項2に係る発明は、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回目の予備撮影によって得られた前記輝度値が所定の範囲内の場合は、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定し、1回目の予備撮影によって得られた前記輝度値が所定の範囲外であった場合には、条件を変更しての予備撮影を再度行い得られた輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定する撮影回数設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0015】
このように構成した撮像装置においては、通常は予備撮影を1回で済ませ、必要時にのみ予備撮影を再度行うようにしているので、通常はシャッタータイムラグの短縮を図ることができると共に、一括撮影の適確な撮影回数を設定することが可能となる。
【0016】
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る撮像装置において、前記予備撮影によって得られた被写体の輝度値に基づいて、前記一括撮影時の各露光条件を設定する露光条件設定手段を更に備えたことを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、被写体の輝度に応じて、一括撮影時の適切な各露光条件を設定することができる。
【0017】
請求項4に係る発明は、請求項3に係る撮像装置において、前記露光条件設定手段は、前記各露光条件を設定する基準となる基準露光値を設定する基準露光値設定手段を有することを特徴とするものである。このように構成された撮像装置においては、一括撮影時の各露光条件を設定する基準となる基準露光値が設定されるので、適確な輝度差の撮影が可能となる。
【0018】
請求項5に係る発明は、請求項3に係る撮像装置において、前記基準露光値設定手段は、前記輝度値に基づいて第1の基準露光値を設定し、更に前記第1の基準露光値に対して所定値分を変化させて、他の基準露光値を設定することを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、予備撮影で得られた被写体の輝度値に基づいて基準露光値を設定するようにしているので、被写体に、より適確な撮影露光条件を設定することができる。
【0019】
請求項6に係る発明は、請求項1又は2に係る撮像装置において、前記測光手段は、前記撮影画像の分割された各領域毎の輝度値を、ブロック輝度値として算出するブロック輝度値算出手段を有し、前記撮影回数設定手段は、前記被写体の輝度値及び前記ブロック輝度値の分布に基づいて、前記撮影回数を設定することを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、1回の予備撮影で得られた被写体のブロック輝度値の分布に基づいて、一括撮影の撮影回数を設定するようにしているので、1回の予備撮影で被写体輝度に応じた適確な撮影回数を設定することができる。
【0020】
請求項7に係る発明は、請求項6に係る撮像装置において、前記撮影回数設定手段は、前記ブロック輝度値の分布における高輝度範囲又は低輝度範囲にそれぞれ属するブロック輝度値の比率を算出する分布比率算出手段を有することを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、高低輝度範囲のブロック輝度値の分布の比率が算出されるので、ブロック輝度値の分布態様が適確に確認され、より適切な撮影回数を設定することができる。
【0021】
請求項8に係る発明は、請求項7に係る撮像装置において、前記撮影回数設定手段は、前記ブロック輝度値の比率が所定以上ある前記高輝度又は低輝度範囲については、当該範囲に対応するような露光条件の撮影が加わるように撮影回数を設定することを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、高輝度範囲又は低輝度範囲にそれぞれ属するブロック輝度値の比率によって、その範囲に対応する露光条件の撮影を加えるようにしているので、1回の予備撮影でも、被写体輝度を反映したより適確な一括撮影の回数設定を行うことができる。
【0022】
請求項9に係る発明は、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回の予備撮影によって得られた前記輝度値に基づいて、前記一括撮影の各露光条件を設定する露光条件設定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0023】
このように構成した撮像装置においては、1回の予備撮影によって得られた輝度値に基づいて、一括撮影の各露光条件を設定するように構成しているので、異なる露光条件による複数回撮影を行う場合においても、従来のように複数回の予備撮影を行うのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【0024】
請求項10に係る発明は、請求項9に係る撮像装置において、前記露光条件設定手段は、前記各露光条件を設定する基準となる基準露光値の組み合わせを露光値セットとし、前記輝度値に基づいて用意された複数の露光値セットの中から1の露光値セットを選択することを特徴とするものである。このように構成した撮像装置においては、輝度値に基づいて、用意された複数の露光値セットの組み合わせから一つの露光値セットを露光条件として選択するようにしているので、個別に露光値を算出するのに比べて短時間で処理できると共に、エラーの発生のおそれもなくすことができる。
【0025】
請求項11に係る発明は、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、予備撮影を1回行い、前記予備撮影により撮像手段から出力された撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定し、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定することを特徴とするものである。
【0026】
このように構成した撮像方法においては、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、1回の予備撮影による輝度値に基づいて一括撮影の撮影回数が設定され、従来のように複数回の予備撮影を行って撮影回数を設定するのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【0027】
請求項12に係る発明は、異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、予備撮影を1回行い、前記予備撮影により撮像手段から出力された撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定し、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の露光条件を設定することを特徴とするものである。
【0028】
このように構成した撮像方法においては、異なる露光条件による複数画像から一つの画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、1回の予備撮影による輝度値に基づいて一括撮影の各露光条件が設定され、従来のように複数回の予備撮影を行って各露光条件を設定するのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。まず、本発明を適用した撮像装置の実施の形態の電気的な全体構成を、図1に示すブロック構成図に基づいて説明する。図1において、1は光信号を電気的な信号に光電変換する単板カラーCCD撮像素子で、電子シャッタ機能をもつものであり、該CCD撮像素子1には、レンズ2及び絞り・シャッタ機構3を通って、被写体像が入力されるようになっている。CCD撮像素子1の出力は、相関二重サンプリング回路等でノイズを除去されたのちアンプ4で増幅される。5はアナログデータであるアンプ4の出力をデジタルデータに変換するA/D変換器で、6はCCD撮像素子1からの撮像信号を画像データとして処理するカメラ信号処理回路である。7は、本来の撮影に先立ってCCD撮像素子1からの予備撮像信号を用いて、フォーカスを制御するAF(オートフォーカス)情報を取り出すAF回路、露出を制御するAE(オートエクスポージァ)情報を取り出すAE回路及びホワイトバランスを設定するAWB(オートホワイトバランス)情報を取り出すAWB回路であり、このAF,AE,AWB回路7からの出力信号はCPU8を介して、レンズ2へAF情報を、絞り・シャッタ機構3へAE情報を、カメラ信号処理回路6へAWB情報を与えるようになっている。
【0030】
9はデータ量を圧縮処理(JPEG)する圧縮処理回路で、該圧縮回路9で圧縮処理された画像データが、メモリカードI/F14を介してメモリカード15へ記録されるようになっている。10はメモリコントローラで、11はDRAMであり、これらは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ものである。12は表示回路で、13はLCD表示部であり、これらは例えばメモリカード15に記録されたデータを読み出し表示させたりして、撮影状態の確認などに用いられる。16はメモリカード15に記録されているデータをパソコン17へ転送するために用いるパソコンI/Fである。なお、図1において、18はCCD撮像素子1を駆動するタイミングパルスを発生するタイミングジェネレータであり、CPU8の制御に従ってCCD撮像素子1を駆動するものである。19はストロボ機構で、本来の撮影に先立って予備撮影から得られるAE情報により、CPU8を介して制御され、ストロボ発光をする/しないの制御及びストロボ発光の光量制御が行われる。20はCPUの入力キーで、各種撮影モード、撮影シーンモードや撮影条件の設定、各種スイッチの駆動等が行えるようになっている。
【0031】
次に、上記構成の撮像装置の撮影記録動作について説明する。本実施の形態においては、撮影モードとしては、通常のAE情報に基づく1回の撮影で1画面分の撮像信号を得る通常撮影モードと、異なる露光量で同一被写体を複数回撮影し、露光量の異なる複数画面分の画像信号を生成し、合成処理を行って広ダイナミックレンジ(以下、SL: Super Latitudeと略称する)合成画像を得るSL撮影モードを備え、入力キーで設定できると共に、後述するように画面を分割測光して得られた輝度値から判断して、CPU8が上記撮影モードを自動的に切り換え設定できるようにもなっている。
【0032】
SL撮影を行わない通常撮影モードが設定された場合は、通常のAE情報に基づいて1回の撮影で得られた撮像信号をA/D変換器5でデジタル信号に変換し、カメラ信号処理回路6により所定の信号処理を受け、次いで、圧縮回路9において圧縮処理されて、メモリカード15へ記録される。
【0033】
一方、SL撮影モードに設定されたときには、撮影済みの異なる露光量の複数画面分の画像信号から得られる情報、例えば3画面分の画像信号から得られる情報から図2に示すような構成のカメラ信号処理回路6を用いて、SL合成画像の生成処理を行う。
【0034】
図2において、6−1は、次に詳述するAE情報に基づいて決定された短時間露光条件(大きいBv値)で撮影された短時間露光画像データを記憶する第1のメモリ、6−2は、同じくAE情報に基づいて決定された第1の長時間露光条件(中間のBv値)で撮影された第1の長時間露光画像データを記憶する第2のメモリ、6−3は、同じくAE情報に基づいて決定された第2の長時間露光条件(小さいBv値)で撮影された第2の長時間露光画像データを記憶する第3のメモリ、6−4は、短時間露光画像と第1の長時間露光画像の露光量比A(=LE1/SE)を、第1のメモリ6−1より読み出された短時間露光画像データに乗算する乗算器、6−5は、第1の長時間露光画像と第2の長時間露光画像の露光量比B(=LE2/LE1)を、第2のメモリ6−2より読み出された第1の長時間露光画像データに乗算する乗算器、6−6は、乗算処理された短時間露光画像データと乗算処理さた第1の長時間露光画像データと第3のメモリ6−3より読み出された第2の長時間露光画像データとから広ダイナミックレンジ合成画像を合成して形成する合成回路、6−7は、合成回路6−6で得られたSL合成画像を圧縮処理して出力する圧縮処理回路である。なお、SL撮影を行わない通常撮影モード時は、単一露光撮影された画像データを、例えば第3のメモリ6−3に記憶させ、合成処理を行わず圧縮処理のみ行って出力させるようになっている。
【0035】
次に、上記実施の形態に係る撮像装置におけるAE露光に関する第1の処理動作態様について、図3に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、本来の撮影に先立って予備撮影を行い、CCD撮像素子1から得られる撮像信号を用いて、AE情報の取得が行われるが、この第1の処理動作態様においては、先に図8及び表1に示した予め設定されている4つのAE用露光条件例のうち、Bv中央値より若干Bv値の低めの露光条件C(Av:3,Tv:5,Sv:5,Bv:3)を選択して、1回の予備撮影が行われる(ステップS1)。
【0036】
そして、先に従来技術について説明したと同様に、上記露光条件Cで行われた予備撮影で得られた撮影画像を9×9ブロックに分割し、各分割ブロックのRGB信号の平均値と重み付け演算で得られた被写体輝度の加重平均値Yに基づいて、対象としている被写体が、選択した露光条件Cが適正露光となる明るさの被写体であるか、より明るい被写体であるか、あるいはより暗い被写体であるかの適正露光判定が行われる(ステップS2)。この判定で、被写体輝度の加重平均値Yが32〜960の範囲内(32<Y<960)に入っていると、適正露光と判定され、32以下の場合はより暗い被写体であると判定され、960以上の場合はより明るい被写体であると判定される。
【0037】
この判定ステップS2において、より暗い被写体であると判定された場合は、Bv値を1,−2と仮定して2回撮影(SL撮影)を実行させ(ステップS3)、より明るい被写体であると判定された場合は、Bv値を6,11と仮定して2回撮影(SL撮影)を実行させる(ステップS4)。なお、この場合、Bv値が設定されると、先に従来例で説明したと同様にして、図10のプログラム線図を用いて本撮影露光条件がそれぞれ決定され、2回の本撮影が実行される。
【0038】
一方、上記適正露光判定ステップS2において、被写体輝度の加重平均値Yが、32〜960の範囲内にあり、適正露光であると判定された場合は、予備撮影画像のAE領域の明るさ(輝度分布)のヒストグラム解析が行われる(ステップS5)。すなわち、図4に示すように、9×9の分割ブロックの各輝度値に基づいて輝度分布図(ヒストグラム)を作成する。なお、図4において、横軸は明るさ(10ビット)を示し、縦軸は度数(ブロック数)を示している。次に、このヒストグラム解析に基づく判定としては、まず明るさが32以下の領域Aに属する度数が5以上であるか否かの判定が行われる(ステップS6)。
【0039】
明るさが32以下の領域Aの度数が5未満の場合は、次に明るさが960以上の領域Bの度数が5以上であるか否かの判定が行われる(ステップS7)。その度数が5未満の場合は、その被写体は明るすぎる部分も暗すぎる部分も少ないものであることが分かり、複数回のSL撮影を行っても意味がないので、通常撮影モードの1回撮影を行わせる(ステップS8)。その場合は、Bv値(Bv1)は加重平均輝度値Yに基づいて、先に示した(2)式による通常の計算手法で算出される。
【0040】
上記ステップS7の判定において、明るさが 960以上の領域Bの度数が5以上の場合は、被写体には明るすぎる部分もかなりあると判断して、2回撮影(SL撮影)を実行させる(ステップS9)。その場合のBv値は、1回撮影の場合と同様に通常の手法で算出したBv値(Bv1)と、そのBv値(Bv1)に3段加えた(Bv1+3)のBv値(Bv2)とする。すなわち、例えばBv1が3であるとすると、Bv2は6となる。
【0041】
また、上記ステップS6の判定において、明るさが32以下の領域Aの度数が5以上の場合は、次に明るさが 960以上の領域Bの度数が5以上である否かの判定が行われる(ステップS10)。その度数が5未満の場合は、被写体には暗すぎる部分がかなりあると判断して、2回撮影(SL撮影)を実行させる(ステップS11)。その場合のBv値は、1回撮影の場合と同様に通常の手法で算出したBv値(Bv1)と、そのBv値(Bv1)から3段引いた(Bv1−3)のBv値(Bv2)とする。すなわち、例えばBv1が3であるとすると、Bv2は0となる。
【0042】
上記ステップS10の判定において、明るさが 960以上の領域Bの度数が5以上の場合は、被写体には明るすぎる部分も暗すぎる部分も多いと判断して、3回撮影(SL撮影)を実行させる(ステップS12)。その場合のBv値は、1回撮影の場合と同様に通常の手法で算出したBv値(Bv1)と、そのBv値(Bv1)に3段加えた(Bv1+3)のBv値(Bv2)と、そのBv値(Bv1)から3段引いた(Bv1−3)のBv値(Bv3)とする。
【0043】
上記のようにして求められた各撮影時におけるBv値に基づいて、ブログラム線図を用いて撮影露光条件を設定して所定回数の撮影を行い、SL撮影の場合は合成処理を行うことになる。
【0044】
以上のように、この第1のAE処理動作態様によれば、1回の予備撮影による測光輝度値に基づいて撮影回数並びに撮影露光条件を設定するようにしているので、従来のように通常4回予備撮影を行う場合と比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【0045】
次に、第2のAE露光処理動作態様について、図5のフローチャートに基づいて説明する。このAE露光処理動作態様においても、まず露光条件Cを選択して1回の予備撮影を行い(ステップS21)、得られた撮影画像から同様にして被写体輝度の加重平均値Yを求め、露光条件Cが適正露光となる明るさの被写体であるか、より明るい被写体であるか、あるいはより暗い被写体であるかの適正露光判定が行われる(ステップS22)。そして、より暗い被写体であると判定された場合は、Bv値を1,−2と仮定して2回撮影(SL撮影)を実行させ(ステップS23)、適正露光であると判定された場合は、同様に予備撮影画像のAE領域の明るさのヒストグラム解析を行う(ステップS24)。そして、ヒストグラム解析に基づいて明るさが32以下の領域Aに属する度数が5以上か否かの判定を行い(ステップS25)、その度数が5未満の場合は、次に明るさ 960以上の領域Bに属する度数が5以上か否かの判定を行い(ステップS26)、その度数が5未満の場合は、通常撮影モードの1回撮影を行い(ステップS27)、その度数が5以上の場合は、2回撮影(SL撮影)を行わせる(ステップS28)。
【0046】
また、上記ステップS25の判定において、明るさが32以下の領域Aの度数が5以上の場合は、次に明るさが 960以上の領域Bの度数が5以上か否かの判定を行い(ステップS29)、その度数が5未満の場合は2回撮影(SL撮影)を実行させ(ステップS30)、その度数が5以上の場合は3回撮影(SL撮影)を実行させる(ステップS31)。
【0047】
以上のステップS31までの各ステップの動作は、第1のAE露光処理動作態様と同様であるが、本処理動作態様においては、上記適正露光判定ステップS22において、より明るい被写体であると判定された場合は、直ちに2回撮影に設定する第1のAE露光処理動作態様とは異なり、露光条件CよりBv値の高い隣接する露光条件B(Av:3,Tv:9,Sv:5,Bv:7)を選択して、第2の予備撮影を行う(ステップS32)点を特徴としている。
【0048】
すなわち、適正露光判定ステップS22において、より明るい被写体であると判定された場合は、露光条件Bで第2の予備撮影を行い、その予備撮影で得られた撮影画像の輝度値の加重平均値Yに基づいて、上記ステップS22と同様な適正露光判定が行われる(ステップS33)。そして、この露光条件Bによる予備撮影においても、より明るい被写体であると判定された場合は、Bv(8)とBv(11)と仮定して2回撮影の露光条件を決定して2回撮影(SL撮影)を実行する(ステップS34)。
【0049】
上記適正露光判定ステップS33において、露光条件Bの予備撮影では適正露光であると判定された場合は、前記露光条件Cによる予備撮影による適正露光判定ステップS22において適正露光と判定された場合と同様に、AE領域の明るさのヒストグラム解析ステップS24へ移り、以下同様にしてヒストグラム解析結果に基づいて、1回〜3回の撮影が実行される(ステップS25〜ステップS31)。
【0050】
以上のように、この第2のAE露光処理動作態様においては、明るい被写体に対しては、露光条件C及び露光条件Bの2回の予備撮影を行い、明るい被写体の場合でも2回撮影によるSL撮影に限定せず、コントラストが低い場合には、通常撮影モードによる1回撮影を行わせることができるようになり、必要時にのみSL撮影を精度よく実行させることができる。
【0051】
次に、第3のAE露光処理動作態様について、図6のフローチャートに基づいて説明する。このAE露光処理態様は、図3のフローチャートで示した第1のAE露光処理動作態様におけるヒストグラム解析ステップ以降の処理動作を省略し、常時1回の予備撮影により得られた撮影画像の輝度値に基づいて、2回撮影(SL撮影)を実行させるようにしたものである。
【0052】
すなわち、図6に示すように、まず露光条件Cを選択し予備撮影を行い(ステップS41)、得られた撮影画像から被写体輝度の加重平均値Yを求め、露光条件Cが適正露光となる明るさの被写体であるか、より明るい被写体であるか、あるいはより暗い被写体であるかの適正露光判定が行われる(ステップS42)。そして、露光Cが適正露光であると判定された場合は、Bv値を1及び4と仮定して撮影露光条件を決定し、2回撮影を実行させ(ステップS43)、またより暗い被写体であると判定された場合は、Bv値を1及び−2と仮定して撮影露光条件を決定し2回撮影を実行させ(ステップS44)、同様により明るい被写体であると判定された場合は、Bv値を6及び9と仮定して撮影露光条件を決定し、2回撮影を実行させる(ステップS45)。
【0053】
このように、ヒストグラム解析処理ステップを省略し、1回の予備撮影により得られた輝度値に基づいて、予め用意されている3つのBv値セットの中から、所定値のものを選択するようにしているので、個別にBv値を算出する必要がなく、短時間で処理することができる。
【0054】
次に、第4のAE露光処理動作態様について、図7のフローチャートに基づいて説明する。この処理動作態様においては、まず1回撮影モードと複数回SL撮影モードのいずれの撮影モードが、入力きーにより設定されているかの判定が行われ(ステップS51)、複数回SL撮影モードが設定されている場合(ステップS52)には、続いて図3のフローチャートに示した第1のAE露光処理動作態様におけるステップS1〜S12の各処理により、露光条件Cによる1回の予備撮影により1〜3回の本撮影が実行される(ステップS53)。
【0055】
一方、従来の1回撮影モードが設定されている場合(ステップS54)には、まず露光条件Cが設定されて予備撮影が行われ(ステップS55)、得られた撮影画像から被写体輝度の加重平均値Yを求め、露光条件Cが適正露光となる明るさの被写体あるいはより暗い被写体であるか、又はより明るい被写体であるかの適正露光判定が行われる(ステップS56)。そして、適正露光あるいはより暗い被写体であると判定された場合は、露光条件Dにより再度予備撮影が行われ(ステップS56)、またより明るい被写体であると判定された場合は、露光条件Aにより予備撮影が行われ(ステップS57)、続いて露光条件Bにより予備撮影が行われる(ステップS58)。
【0056】
そして、以上のようにして露光条件D又は露光条件A及びBで得られる予備撮像画像の輝度値から加重平均値Yを求め、それに基づいて適切な露光条件Bv値を設定し、そのBv値に基づいて本撮影露光条件が決定されるようになっている。
【0057】
この第4の処理動作態様によれば、撮影モードの判定ステップを備え、1回撮影モード時には従来と同様に4回の予備撮影が行われるものの、精度よく撮影条件が設定され、また複数回SL撮影モード時には1回の予備撮影で済み、したがって、精度よくシャッタータイムラグを増大させずに撮影を実行することができる。
【0058】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項1に係る発明によれば、
1回の予備撮影によって得られた被写体の輝度値に基づいて、一括撮影の撮影回数を設定するように構成しているので、異なる露光条件による複数回撮影を行う場合においても、複数回の予備撮影を行うのに比べて、シャッタータイムラグの低減を図ることができる。また請求項2に係る発明によれば、通常は予備撮影を1回で済ませ、必要時にのみ予備撮影を再度行うようにしているので、通常はシャッタータイムラグの短縮を図ることができると共に、一括撮影の適確な撮影回数を設定することができる。また請求項3に係る発明によれば、被写体の輝度に応じて、一括撮影時の適切な露光条件を設定することができる。また請求項4に係る発明によれば、一括撮影時の各露光条件を設定する基準となる基準露光値が設定されるので、適確な輝度差の撮影が可能となる。また請求項5に係る発明によれば、予備撮影で得られた被写体の輝度値に基づいて基準露光値を設定するようにしているので、被写体に、より適確な撮影露光条件を設定することができる。また請求項6に係る発明によれば、1回の予備撮影で得られた被写体のブロック輝度値の分布に基づいて、一括撮影の撮影回数を設定するようにしているので、1回の予備撮影で被写体輝度に応じた撮影回数を設定することができる。
【0059】
また請求項7に係る発明によれば、高低輝度範囲のブロック輝度値の分布の比率が算出されるので、ブロック輝度値の分布態様が適確に確認され、より適切な撮影回数を設定することができる。また請求項8に係る発明によれば、高輝度範囲又は低輝度範囲にそれぞれ属するブロック輝度値の比率によって、その範囲に対応する露光条件の撮影を加えるようにしているので、1回の予備撮影でも、被写体輝度を反映した一括撮影の回数設定を行うことができる。また請求項9に係る発明によれば、1回の予備撮影によって得られた輝度値に基づいて、一括撮影の各露光条件を設定するように構成しているので、異なる露光条件による複数回撮影を行う場合においても、従来のように複数回の予備撮影を行うのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。また請求項10に係る発明によれば、1回の予備撮影により得られた輝度値に基づいて、用意された複数の露光値セットの組み合わせから一つの露光値セットを露光条件として選択するようにしているので、個別に撮影露光値を算出するのに比べて短時間で処理できると共に、エラーの発生のおそれもなくすことができる。また請求項11に係る発明によれば、異なる露光条件による複数画像から一つの画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、1回の予備撮影による輝度値に基づいて一括撮影の撮影回数が設定され、従来のように複数回の予備撮影を行って撮影回数を設定するのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。また請求項12に係る発明によれば、異なる露光条件による複数画像から一つの画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、1回の予備撮影による輝度値に基づいて一括撮影の各露光条件が設定され、従来のように複数回の予備撮影を行って各露光条件を設定するのに比べて、シャッタータイムラグを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る撮像装置の実施の形態を示すブロック構成図である。
【図2】図1に示した実施の形態におけるカメラ信号処理回路の構成例を示すブロック構成図である。
【図3】図1に示した実施の形態に係る撮像装置の第1のAE露光処理動作態様の動作を説明するためのフローチャートである。
【図4】予備撮影によるAE情報取得時に、被写体の分割測光により得られた輝度の分布を示すヒストグラム図である。
【図5】図1に示した撮像装置における第2のAE露光処理動作態様の動作を説明するためのフローチャートである。
【図6】図1に示した撮像装置における第3のAE露光処理動作態様の動作を説明するためのフローチャートである。
【図7】図1に示した撮像装置における第4のAE露光処理動作態様の動作を説明するためのフローチャートである。
【図8】カメラの露光可能範囲に対するAE露光情報取得時の予備撮影態様を示す図である。
【図9】AE露光取得時に被写体を分割測光する態様を示す図である。
【図10】AE露光により設定されたBv値より撮影露光条件を決定するために用いるプログラム線図である。
【符号の説明】
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
6−1 第1のメモリ
6−2 第2のメモリ
6−3 第3のメモリ
6−4,6−5 乗算器
6−6 合成回路
6−7 圧縮回路
7 AF・AE・AWB回路
8 CPU
9 圧縮回路
10 メモリコントローラ
11 DRAM
12 表示回路
13 LCD表示部
14 メモリカードI/F
15 メモリカード
16 パソコンI/F
17 パソコン
18 タイミングジェネレータ
19 ストロボ機構
20 入力キー
Claims (12)
- 異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回の予備撮影によって得られた前記輝度値に基づいて、前記一括撮影の撮影回数を設定する撮影回数設定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
- 異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回目の予備撮影によって得られた前記輝度値が所定の範囲内の場合は、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定し、1回目の予備撮影によって得られた前記輝度値が所定の範囲外であった場合には、条件を変更しての予備撮影を再度行い得られた輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定する撮影回数設定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
- 前記予備撮影によって得られた被写体の輝度値に基づいて、前記一括撮影時の各露光条件を設定する露光条件設定手段を更に備えたことを特徴とする請求項1又は2に係る撮像装置。
- 前記露光条件設定手段は、前記各露光条件を設定する基準となる基準露光値を設定する基準露光値設定手段を有することを特徴とする請求項3に係る撮像装置。
- 前記基準露光値設定手段は、前記輝度値に基づいて第1の基準露光値を設定し、更に前記第1の基準露光値に対して所定値分を変化させて、他の基準露光値を設定することを特徴とする請求項3に係る撮像装置。
- 前記測光手段は、前記撮影画像の分割された各領域毎の輝度値を、ブロック輝度値として算出するブロック輝度値算出手段を有し、前記撮影回数設定手段は、前記被写体の輝度値及び前記ブロック輝度値の分布に基づいて、前記撮影回数を設定することを特徴とする請求項1又は2に係る撮像装置。
- 前記撮影回数設定手段は、前記ブロック輝度値の分布における高輝度範囲又は低輝度範囲にそれぞれ属するブロック輝度値の比率を算出する分布比率算出手段を有することを特徴とする請求項6に係る撮像装置。
- 前記撮影回数設定手段は、前記ブロック輝度値の比率が所定以上ある前記高輝度又は低輝度範囲については、当該範囲に対応するような露光条件の撮影が加わるように撮影回数を設定することを特徴とする請求項7に係る撮像装置。
- 異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像装置において、撮影画像を出力する撮像手段と、撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定する測光手段と、1回の予備撮影によって得られた前記輝度値に基づいて、前記一括撮影の各露光条件を設定する露光条件設定手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
- 前記露光条件設定手段は、前記各露光条件を設定する基準となる基準露光値の組み合わせを露光値セットとし、前記輝度値に基づいて用意された複数の露光値セットの中から1の露光値セットを選択することを特徴とする請求項9に係る撮像装置。
- 異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、予備撮影を1回行い、前記予備撮影により撮像手段から出力された撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定し、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の撮影回数を設定することを特徴とする撮像方法。
- 異なる露光条件による複数画像から1の画像を合成するために、1又は2回以上の撮影からなる一括撮影を行う撮像方法において、予備撮影を1回行い、前記予備撮影により撮像手段から出力された撮影画像に基づいて被写体の輝度値を測定し、前記輝度値に基づいて前記一括撮影の露光条件を設定することを特徴とする撮像方法。
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