JP2004078008A

JP2004078008A - カメラ

Info

Publication number: JP2004078008A
Application number: JP2002240877A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Uchida; 内田　充洋
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】逆光シーンで主要被写体が露出不足となるのを防止する。
【解決手段】撮影時には、ＳＰＤによって撮影画面を２５分割して、各領域毎にの被写体輝度が測定される。この分割測光で得られる２５個の測光データのうちの最も値が小さい測光データが抽出される。抽出された測定データに対して適正となる露出値が算出され、この適正となる露出値よりも３ＥＶ分大きな露出値が求められる。そして、３ＥＶ分大きくされた露出値に相当するシャッタ速度と絞り値で撮影が行われ、写真フイルムが露光される。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動露出機構を有するカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在市販されている多くのカメラは、自動露出機構を備えている。自動露出機構（ＡＥ機構）は、絞り優先ＡＥ，シャッタ速度優先ＡＥ，プログラムＡＥなどがあるが、いずれにおいても、被写体輝度を測定し、この被写体輝度の測光値に基づいて決められた露出値、すなわち絞り値とシャッタ速度との組み合わせで撮影を行うことにより、写真フイルムが適正な露光量で露光されるように制御しており、面倒な露出決定の手間を省くことができる。
【０００３】
また、撮影画面を複数の領域に分割する分割測光が知られている。この分割測光を行う自動露出機構では、さまざまな撮影シーンで適切な露光量が得られるように、各測光値から各種の演算を行って露出値を決定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動露出機構は、必ずしも適切な露出値を算出できるわけでなく、例えば被写体に強いコントラストがある場合、特に人物よりも背景が明るい逆光シーンでの人物撮影では、背景に露出値を合わせてしまい、主要被写体の人物が露光アンダーとなることが多かった。また、分割測光によって、逆光シーンでの主要被写体が適正露光となるようにする試みがなされているが、その精度は高くなく露出アンダーの発生を十分に抑えることができなかった。
【０００５】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、逆光シーンでの露出アンダーの発生を低くすることができるカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、撮影画面を２５個以上の領域に分割して測光する測光素子と、前記測光素子から得られる各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定する露出決定手段を備えたものである。
【０００７】
請求項２記載の発明では、ストロボ装置を備え、露出決定手段を、ストロボ発光を行わないときに、各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定するようにしたものである。
【０００８】
請求項３記載の発明では、測光素子を、赤色，緑色，青色の各波長域で測光を行うものとし、露出決定手段を、赤色，緑色，青色の各測光値を区別なく昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定するようにしたものである。
【０００９】
請求項４記載の発明では、露出決定手段を、各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する５％以内の測光値を用いて露出値を決定するようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を実施したカメラの要部構成を示す。カメラ２は、その各部がシステムコントローラ３によって制御される。システムコントローラ３には、ＲＯＭ４，ＲＡＭ５が接続されている。ＲＯＭ４には、撮影シーケンスのためのプログラムが書き込まれており、このプログラムにしたがってシステムコントローラ３は各部を制御する。ＲＡＭ５は、撮影シーケンスの実行に必要な各種データが一時的に記憶されるワークメモリとして用いられる。
【００１１】
撮影レンズ６の背後に写真フイルム７が配されており、これらの間に絞り羽根を兼ねたシャッタ羽根を含むシャッタ装置８が設けられている。撮影レンズ６はは、図示しないフォーカシング機構によって、被写体像が写真フイルム７上に結像するようにその繰り出し量が調節される。
【００１２】
シャッタ装置８は、システムコントローラ３の制御されるシャッタ駆動回路９によって駆動される。シャッタ駆動回路９には、システムコントローラ３によって絞り値とシャッタ秒時とが設定され、レリーズボタン１０の全押しに応答して設定された絞り値とシャッタ秒時でシャッタ装置を駆動し、写真フイルム７の露光を行う。写真フイルム７は、１コマの撮影が完了される毎に図示しない給送機構によって１コマ送りされる。なお、シャッタ装置８は、シャッタ羽根の開閉に同期してストロボ発光用のシンクロ信号を出力する。
【００１３】
分割測光するための測光素子としてのＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）１２が設けられている。このＳＰＤ１２の前面に測光用レンズ１３が配されており、撮影レンズ６の撮影範囲と同じ範囲の被写体像が測光用レンズ１３によってＳＰＤ１２の受光面に結像される。ＳＰＤ１２は、図２に示すように受光面が複数の受光部１２ａに分割され、各受光部毎に受光した光の大きさに応じた測光信号をそれぞれ出力する。これにより、撮影画面を複数の領域に分けて測光する。
【００１４】
なお、分割測光における分割数は２５以上であることが好ましく、この例のＳＰＤ１２は２５個の受光部１２ａを有するものが用いられている。また、測光素子としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどのように、各受光部の出力を順次に出力するものであってもよい。さらに、撮影レンズを通った光を用いて測光を行う、いわゆるＴＴＬ分割測光であってもよい。
【００１５】
レリーズボタン１０が半押しとされたときに、上記のＳＰＤ１２によって撮影画面が２５分割されて被写体輝度が測定され、撮影画面の各領域の被写体輝度はそれぞれ輝度信号としてＡ／Ｄ変換器１４に送られる。Ａ／Ｄ変換器１４は、各輝度信号をデジタル変換することで得られる各領域の輝度を示す測光データを露出演算回路１６に送る。したがって、露出演算回路１６には、被写体輝度の測定値である２５個の測定データが入力される。
【００１６】
操作部１７を操作することにより、被写体輝度が所定レベルよりも低いときにストロボ発光が自動的に行われる自動発光モード，強制的にストロボ発光を行う強制発光モード，ストロボ発光をしない発光禁止モードのいずれかをストロボモードとして選択できる。ストロボ装置１８は、自動発光モード下で被写体輝度が所定レベルよりも低い場合、及び強制発光モードの選択時に、シャッタ装置８からのシンクロ信号に応答してストロボ発光を行う。発光禁止モードの選択時においては、ストロボ発光は行われない。
【００１７】
露出演算回路１６は、前述のように１画面分の２５個の測光データが入力される。この露出演算回路１６は、逆光シーンでの人物などの主要被写体が露出アンダーとならないようにするため、分割測光により得られる１画面分の測光データ（測光値）を昇順に並べ替えたときの先頭（最小値）よりデータ総数の１０％以内の測光データを用いて露出値を決定する。
【００１８】
１０％以内の測光データを用いて露出値を決定する場合、例えば１０％以内の任意の位置（順番）の１つの測光データを抽出し、これを用いて露出値を決定してもよく、１０％以内の全ての測光データの平均値を算出し、この平均値を用いて露出値を決定してもよい。なお、好ましくは５％以内の測光データを用いて露出値を決定するのがよい。また、この例のように、被写体光の色を考慮せずに被写体輝度を測定する場合には、最も小さい測光データを抽出し、これを用いて露出値を決定するのがよい。最も小さい測光データは、１０％（５％）以内の１つの測光データであるのはいうまでもない。
【００１９】
上記のようにして１０％以内の測光データは、逆光シーン等における被写体のシャドー部分のものである。このため、例えば１０％以内の測光データに対応して適正露出が得られるように露出値を決定するのではなく、このように１０％以内の測光データに対応して適正露出が得られる露出値を補正したものを撮影時の露出値とするように決定する。補正は、１０％以内の測光データに対応して適正露出が得られる露出値を適当な大きさだけ増やせばよい。この補正の増分は、通常では３ＥＶ分あればよいが、測光データを抽出する位置やシステム設計の考え方に依存し、必ずしも３ＥＶでなくてよい。
【００２０】
上記の露出値を決定する手法は、ストロボ光等の補助光を用いない場合を想定したものであり、ストロボ光等の補助光を併用した場合には、ストロボ光が照射された主要被写体と、背景との露出がアンバランス、すなわち背景が露出オーバーとなる可能性がある。このため、上記の露出値を決定する手法は、ストロボ発光を行わない場合にだけ実行する必要がある。例えば自動発光モードでストロボ発光を行う必要がない場合に自動的に上記の露出値の決定の手法を用いたり、発光禁止モードが選択されているときに上記の露出値の決定の手法を用いる等とするのがよい。
【００２１】
この例では、自動発光モード，強制発光モードが選択されている場合には、従来と同様な中央部重点平均測光による露出値を決定する手法を用い、発光禁止モードの選択時されている場合には、上記の露出値の決定の手法に沿って露出値を決める。
【００２２】
自動発光モード，強制発光モードが選択されている場合には、露出演算回路１６は、１画面分の各測光データに重み付けの係数を乗算してから、これらの加算平均を算出し、その結果に対して適正となる露出値を撮影時のものとする。なお、重み付けの係数として撮影画面の中央部のものほど大きな値が用いられる。
【００２３】
発光禁止モードの選択時されている場合には、露出演算回路１６は、最も値が小さい測光データを抽出し、この測定データに対する適正露出値を算出する。そして、この適正露出値よりも３ＥＶ分大きな露出値を撮影時のものとする。
【００２４】
露出演算回路１６で算出された露出値は、システムコントローラ３に送られる。システムコントローラ３は、入力された露出値に対応したシャッタ速度と絞り値の組み合わせを例えば予め決められているプログラム線図に基づいて決定し、これをシャッタ駆動回路９に設定する。
【００２５】
次に上記構成の作用について説明する。撮影する場合には、操作部１７を操作してストロボモードを選択する。次に、構図を決めてからレリーズボタン１０を押圧操作して撮影を行う。図３に示すように、レリーズボタン１０が半押しとなると、ＳＰＤ１２が作動されて撮影画面が分割測光され、２５個の領域毎に被写体輝度が測定される。領域毎の被写輝度を測定して得られる輝度信号は、Ａ／Ｄ　変換器１４で測光データに変換されてから露出演算回路１６にそれぞれ送られる。
【００２６】
例えば発光禁止モードが選択されている場合には、露出演算回路１６によって２５個の測光データのうちから最小のものが抽出され、その最小の測光データに対応する被写体輝度に対して適正となる露出値が算出される。そして、この適正露出値から３ＥＶ大きくした露出値が撮影時の露出値とされてシステムコントローラ３に送られる。システムコントローラ３に入力された露出値は、予め決められたプログラム線図に基づいた絞り値とシャッタ速度との組み合わせに変換され、シャッタ駆動回路９に設定される。
【００２７】
レリーズボタン１０がさらに押圧されて全押しとなると、シャッタ駆動回路９は、それに設定されている絞り値とシャッタ速度との組み合わせでシャッタ装置８を駆動して写真フイルム７に露光を与える。
【００２８】
例えば、露出値でＥＶ３〜ＥＶ９に相当する範囲に測光データが分布していた場合、最小のＥＶ３に相当する測光データが抽出され、これを３ＥＶ大きくしたものが撮影時の露出値とされるから、この場合にはＥＶ６となる絞り値とシャッタ速度の組み合わせで写真フイルム７に露光が行われる。
【００２９】
従来のように、分割測光を行って得られる各測光データに重み付けをしてから加算平均を行い、その平均値に対して適正となる露出値を用いて露光を行った場合では、プリント写真をプリンタで作成する際に統計的にプリンタで濃度補正が不要となるような露光が行われることになるが、ある確率で主要被写体の露光アンダーが発生する。
【００３０】
ところで、カラーネガフイルムは、露出制御のないレンズ付きフイルムユニットや低価格カメラで使用されることを想定して、アンダー側は１．５段程度、オバー側は５段程度のラチチユードを有している。しかしながら、アンダー側は、撮影可能とはいえ、画質が大きく低下した写真となってしまう。オーバー側については画質の劣化が少なく、＋３程度までは適正露光時とほとんど画質差のない写真を得ることが可能である。本発明は、このようなカラーネガフイルムの特性を利用して、カラーネガフイルムのオーバー側を積極的に利用する露光制御方法に特徴がある。そして、上記のように露出値を決定することによって、全体的に露光オーバーとなる確率が増えるものの、逆光シーンでの撮影であっても主要被写体が露光アンダーとなる確率を「０」とすることができる。
【００３１】
一方、自動発光モード，強制発光モードが選択されている場合には、露出演算回路１６によって各測光データに重み付けの係数が乗算されてから、加算平均が算出される。そして、その加算平均の結果に対して適正となる露出値に対応する絞り値とシャッタ速度との組み合わせで写真フイルム７に露光が与えられる。
【００３２】
したがって、自動発光モード，強制発光モードでは、分割測光により得られる１画面分の測光データを昇順に並べ替えたときの先頭（最小値）よりデータ総数の１０％以内の測光データを用いて決定するという、露出値の決定の手法が用いられないから、ストロボ光が照射される主要被写体と、背景との露出がアンバランスに撮影されることはない。なお、自動発光モードでストロボ発光をしない場合に、発光禁止モードと同様に露出値を決めてもよい。
【００３３】
図４にＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色で測光を行う例を示す。なお、以下に説明する他は、上記実施形態と同様であり、実質的に同じ構成部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
分割測光するための測光素子としてＣＣＤイメージセンサ２０が用いられている。このＣＣＤイメージセンサ２０は、その受光面に多数のの受光素子がマトリクス状に配されたものが用いられている。ＣＣＤイメージセンサ２０は、周知のように受光素子毎に、入射した光を電荷に変換して蓄積し、各電荷を順次に転送することで１画面分の光学的な被写体画像を電気的な信号として出力する。
【００３５】
また、ＣＣＤイメージセンサ２０の受光面には、図５に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂのマイクロカラーフィルタ２２〜２４が形成されている。Ｒ，Ｇ，Ｂのマイクロカラーフィルタ２２〜２４は、マトリクス状に配列されており、１個のマイクロカラーフィルタが１個の受光素子に対応している。
【００３６】
なお、ＲＧＢの３色で測光を行う場合でも、分割測光の分割数は２５以上であればよいが、好ましくは２万以上である。すなわち、ＣＣＤイメージセンサ２０の受光素子の個数が２５個以上であればよいが、２万個以上であることが好ましい。この例ではＣＣＤイメージセンサ２０の受光素子の個数が２万個であり、撮影画面を２万領域に分割して測光する。また、ＣＣＤイメージセンサを用いる代わりにＣＭＯＳのイメージセンサなどを用いてもよい。
【００３７】
信号処理回路２５は、ＣＣＤイメージセンサ２０からの信号（以下、測光信号という）を適当なゲインで増幅した後に、その測光信号をサンプリングしてデジタル変換して測光データを出力する。測光信号のサンプリングは、ＣＣＤイメージセンサ２０の電荷の転送に同期して行われ、１個の受光素子に対して１個の測光データを生成する。したがって、１画面分の測光データは２万個となる。各測光データは、露出演算回路２６に送られる。
【００３８】
図６に露出値の決定の手順を示すように、露出演算回路２６は、発光禁止モードの選択時されている場合に、分割測光により得られる１画面分の測光データを昇順に並べ替え、先頭（最小値）よりデータ総数の１０％以内の測光データを用いて露出値を決定する。測光データは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のものが含まれるが、露出値を決定する際にはこれら色は区別されない。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の各測光データ（測光値）を区別なく昇順に並べたときの先頭よりデータ総数の１０％以内の測光データを用いて露出値を決定する。また、この場合においても、好ましくは５％以内の測光データを用いて露出値を決定するのがよい。
【００３９】
この例では、１画面分の測光データを昇順にソートし、先頭から２００番目（データ総数の１％であり１０％以内）の測光データを抽出し、この測定データに対する適正露出値よりも３ＥＶ分大きな露出値を撮影時のものとして算出する。
【００４０】
この構成によれば、上記実施形態と同様に、露光オーバーとなる確率が増えるものの、逆光シーンでの撮影であっても主要被写体が露光アンダーとなる確率を「０」にすることができる。また、色を考慮せずに単純に被写体輝度を分割測光し、昇順に並べ替え、先頭よりデータ総数の１０％以内の測光データを用いて露出値を決定した場合には、タングステン光源等のように色温度が極端に低い光源が用いられている場合に、青色に対する露光量が不足することがある。しかしながら、この例のようにＲＧＢの３色で分割測光を行った場合には、撮影画面の全範囲でＲＧＢの３色ともに十分な露光量を得ることが可能であり、露光アンダーの確率は写真フイルムのすべての感色層において「０」とできる。
【００４１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、撮影画面を２５個以上の領域に分割して測光し、得られる各測光値を昇順に並べたときの、先頭から総数の１０％以内の測光値を用いて露出値を決定するから、露光アンダーとなりやすいストロボ非発光での逆光シーンの人物撮影等おいて、適正な露光で撮影を行うことができ、高品位な写真を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したカメラの要部を示すブロック図である。
【図２】２５分割された測光素子を示す説明図である。
【図３】露出値の決定の手順を示すフローチャートである。
【図４】３色で測光する例を示すブロック図である。
【図５】ＣＣＤイメージセンサに設けられたカラーフィルタを示す説明図である。
【図６】図４の例における露出値の決定の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
７　写真フイルム
８　シャッタ装置
１２　測光素子
１６　露出演算回路
１８　ストロボ装置
２０　ＣＣＤイメージセンサ

Claims

分割測光を行い写真フイルムに対する露出制御を行うカメラにおいて、
撮影画面を２５個以上の領域に分割して測光する測光素子と、前記測光素子から得られる各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定する露出決定手段を備えたことを特徴とするカメラ。
ストロボ装置を備え、前記露出決定手段は、ストロボ発光を行わないときに、各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定することを特徴とする請求項１記載のカメラ。
前記測光素子は、赤色，緑色，青色の各波長域で測光を行い、前記露出決定手段は、赤色，緑色，青色の各測光値を区別なく昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する１０％以内の測光値を用いて露出値を決定することを特徴とする請求項１または２記載のカメラ。
前記露出決定手段は、各測光値を昇順に並べたときの、先頭から測光値の総数に対する５％以内の測光値を用いて露出値を決定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカメラ。