JP2004274793A - カメラおよびディジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【構成】 １／１００秒の周期で明滅する蛍光灯の影響を受けている被写体を撮影するとき、まず被写体の光学像が１／１００秒の整数倍の時間をかけてイメージセンサ１６によって取り込まれる。本露光時の露光量は、取り込まれた光学像に基づいてＣＰＵ３２によって決定される。被写体の光学像を蛍光灯の明滅周期の整数倍の時間をかけて取り込むことで、人間の見た目の明るさが適切に評価される。
【効果】 被写体を適切に撮影することができる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、カメラに関し、特にたとえばプリ露光時の被写体の光学像に基づいて本露光時の露光量を決定する、カメラに関する。

この発明はまた、ディジタルカメラに関し、特にたとえば被写体をイメージセンサにプリ露光することで得られた画像信号に基づいて白バランス調整量を決定する、ディジタルカメラに関する。

静止画を撮影する場合、大抵のディジタルカメラでは、まずプリ露光によって撮影された画像信号に基づいて被写体の明るさや色を評価し、これらの評価値に基づいて最適露光量の算出および白バランス調整を行なう。

しかし、所定周波数で明滅する光源の下では被写体の明るさや色を正確に評価することができず、被写体を適切に撮影できない。たとえば、５０ＨｚのＡＣ電源で駆動される蛍光灯は、図９（Ａ）に示すように１／１００秒の周期で明滅する。このような蛍光灯の光を受けている被写体の色および明るさを１／２００秒のプリ露光によって評価しようとすると、プリ露光期間が短すぎるために誤った評価値が求められてしまい、本露光時の露光量および白バランスの調整量が最適値から大きく外れてしまう。

それゆえに、この発明の主たる目的は、周期的に明滅する光源の影響を受けている被写体を適切に撮影することができる、カメラを提供することである。

この発明の他の目的は、周期的に明滅する光源の影響を受けている被写体を露光して得られた画像信号に適切に白バランス調整を施すことができる、ディジタルカメラを提供することである。

第１の発明は、被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間をかけて被写体の光学像を取り込む取り込み手段、および取り込み手段によって取り込まれた光学像に基づいて露光量を決定する決定手段を備える、カメラである。

第２の発明は、被写体をイメージセンサに露光して得られた画像信号に白バランス調整を施すディジタルカメラにおいて、被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間にわたってイメージセンサに被写体のプリ露光を施すプリ露光手段、およびプリ露光によって得られた画像信号に基づいて白バランス調整の調整量を決定する第１決定手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラである。

第１の発明においては、被写体の光学像は、被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間をかけて、取り込み手段によって取り込まれる。露光量は、取り込まれた光学像に基づいて決定手段によって決定される。被写体の光学像を上述の時間をかけて取り込むことで、人間の見た目の明るさが適切に評価される。露光量はこのような光学像に基づいて決定されるため、被写体は適切に撮影される。

決定された露光量は、好ましくは、所定周期の整数倍と異なり得る露光期間と絞り量とによって規定される。露光期間が光源の明滅周期よりも短ければ露光過多または露光不足が生じる可能性があるが、人間の見た目の明るさが適切に評価されているため、著しく露光過多または露光不足となることはない。

また、決定された露光量を示す数値を表示手段によって表示するようにすれば、オペレータの操作性が向上する。

第２の発明においては、プリ露光手段による被写体のイメージセンサへのプリ露光は、被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間にわたって行なわれる。第１決定手段は、プリ露光によって得られた画像信号に基づいて白バランス調整の調整量を決定する。光源の明滅周期の整数倍の時間にわたってプリ露光を行なうことで、人間の見た目の明るさが適切に評価される。第１決定手段は、プリ露光によって得られた画像信号に基づいて白バランス調整の調整量を決定するため、適切な白バランス調整が行なわれる。

好ましくは、調整量が決定された後に、本露光手段がイメージセンサに被写体の本露光を施す。記録手段は、本露光によって得られかつ決定された調整量に従って白バランス調整を施された画像信号を記録する。本露光時の露光期間が所定周期よりも短ければ露光過多または露光不足が生じる可能性があるが、人間の見た目の明るさが適切に評価されているため、著しく露光過多または露光不足となることはない。

本露光時の露光量は、プリ露光によって得られた画像信号に基づいて第２決定手段によって決定してもよい。

第１の発明によれば、被写体の光学像を光源の明滅周期の整数倍の時間をかけて取り込むことで人間の見た目の明るさが適切に評価され、これによって被写体を適切に撮影することができる。

第２の発明によれば、光源の明滅周期の整数倍の時間にわたってプリ露光を行なうことで人間の見た目の明るさが適切に評価され、白バランスを適切に調整することができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、レンズ１２および絞りユニット１４を含む。被写体の光学像は、これらの部材を通してＣＣＤイメージャ（イメージセンサ）１６に入射される。絞りユニット１４はドライバ１８によって駆動され、これによって絞り量（Ｆ値）が調整される。また、ＣＣＤイメージャ１６の受光面は原色ベイヤ配列の色フィルタ（図示せず）によって覆われており、各画素において生成される電荷量はＲ，ＧまたはＢの色の光強度に依存する。

図２に示すように、ＣＣＤイメージャ１６は、各画素に対応する複数の受光素子１６ａ，各々の受光素子１６ａで光電変換されかつ蓄積された電荷を垂直方向に転送する複数の垂直転送レジスタ１６ｂおよび垂直転送レジスタ１６ｂの終端に配置され垂直転送された電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタ１６ｃを含む。これらの素子は、１／３０秒毎に発生する垂直同期パルス（ＶＤパルス）に基づいてタイミングジェネレータ（ＴＧ）２０から出力されるタイミングパルスによって駆動される。タイミングパルスとしては、受光素子１６ａから垂直転送レジスタ１６ｂに電荷を読み出しかつ読み出された電荷を１ラインずつ垂直方向に転送する垂直転送パルス，水平転送レジスタ１６ｃ内の電荷を１画素ずつ水平方向に転送する水平転送パルス，非露光期間すなわち非電荷蓄積期間において受光部１６ａで生成された電荷をオーバフロードレイン（図示せず）に掃き捨てる電荷掃き捨てパルスなどがある。

図３に示すように、掃き捨て期間は注目する１フレーム期間（１／３０秒）の最初から始まり、掃き捨て期間の終了時期が制御される。これに応じて電荷蓄積期間が変化し、所望の露光期間（シャッタスピード）が得られる。このように掃き捨てパルスによって露光期間を制御する技術は、電子シャッタ機能として周知である。

電源が投入されると、システムコントローラ４８は対応する状態信号をＣＰＵ３２に与える。すると、ＣＰＵ３２は、ＴＧ２０，信号処理回路２６などを含む信号処理ブロックならびにビデオエンコーダ３８，モニタ４０などを含むエンコードブロックを起動する。

ＴＧ２０は、上述のタイミングパルスを発生し、３０ｆｐｓのフレームレートでＣＣＤイメージャ１６から電荷（ＲＧＢ信号）を読み出す。読み出されたＲＧＢ信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２２によって相関２重サンプリングおよびゲイン調整を施され、これらの処理を施されたＲＧＢ信号は、Ａ／Ｄ変換器２４を通して信号処理回路２６に与えられる。信号処理回路２６は、与えられたＲＧＢ信号に白バランス調整を施し、白バランスが調整されたＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換し、そして変換されたＹＵＶ信号をメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６に書き込む。信号処理回路２６には、白バランス調整のために図４に示すアンプ２６ａおよび２６ｂが設けられており、アンプ２６ａによってＲ信号にゲインαが付与され、アンプ２６ｂによってＢ信号にゲインβが付与される。

ビデオエンコーダ３８は、ＳＤＲＡＭ３６に書き込まれたＹＵＶ信号をメモリ制御回路３４を通して読み出し、読み出されたＹＵＶ信号をコンポジット画像信号に変換する。変換されたコンポジット画像信号はスイッチＳＷ１を介してモニタ４０に与えられ、これによって、被写体のリアルタイム動画像（スルー画像）が画面に表示される。キャラクタジェネレータ４２からキャラクタ信号が出力されるときは、スイッチＳＷ１がビデオエンコーダ３８およびキャラクタジェネレータ４２と間で切り換えられる。これによって、所定のキャラクタがスルー画像に多重表示される。

Ａ／Ｄ変換器２４から出力されたＲＧＢ信号は、色評価回路２８にも入力される。色評価回路２８は、ＲＧＢ信号を形成する各々の原色成分を１フレーム期間毎に積分し、色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂを求める。輝度評価回路３０は、色評価回路２８によって求められた色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂに数１に従う演算を施し、輝度評価値Ｉｙを求める。

［数１］
Ｉｙ＝０．２９９×Ｉｒ＋０．５８７×Ｉｇ＋０．１１４×Ｉｂ
こうして１フレーム毎に得られた色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値ＩｙはＣＰＵ３２に与えられ、白バランス調整ならびに露光調整に用いられる。

オペレータがシャッタボタン５０を半押しすると、システムコントローラ４８は半押し状態を示す状態信号と選択された露光モード情報とをＣＰＵ３２に与える。露光モードとしては、プログラムＡＥモード，露光期間優先ＡＥモードおよび絞り優先ＡＥモードの３つがあり、このいずれかが露光モード切換スイッチ５２によって選択される。また、露光時間優先ＡＥモードまたは絞り優先ＡＥモードでは、メニューキー５４の操作によって所望の露光時間または絞り量が設定される。したがって、プログラムＡＥモードが選択されたときは、“プログラムＡＥ”が露光モード情報に含まれ、露光時間優先ＡＥモードが選択されたときは、“露光時間優先”と所望の露光時間とが露光モード情報に含まれ、絞り優先ＡＥモードが選択されたときは、“絞り優先”と所望の絞り量とが露光モード情報に含まれる。

ＣＰＵ３２はまず、選択された露光モードに従うプリ露光をＴＧ２０に命令する。ＣＣＤイメージャ１６は、ＴＧ２０によってプリ露光を施される。色評価回路２８ならびに輝度評価回路３０は、プリ露光によって得られたＲＧＢ信号に基づいて色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値Ｉｙを算出し、算出されたこれらの評価値をＣＰＵ３２に与える。

ＣＰＵ３２は、最適露光量を形成する露光期間および絞り量を輝度評価値Ｉｙに基づいて算出し、算出された露光期間および絞り量に基づいて被写体の明るさを判別する。明るさが強ければ、光源は太陽光であるとみなして、算出された露光期間および絞り量をＴＧ２０およびドライバ１８に設定する。これに対して、明るさが弱ければ、光源は蛍光灯であるとみなして、露光期間を蛍光灯の明滅周期の整数倍の期間に変更するとともに、変更された露光期間と協働して最適露光量を形成する絞り量を算出する。ＴＧ２０およびドライバ１８には、このような露光期間および絞り量が設定される。

設定された露光期間および絞り量によるプリ露光が再度行なわれると、このプリ露光によって得られたＲＧＢ信号に基づいて、色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値Ｉｙが求められる。ＣＰＵ３２は、白バランスが適切に調整される最適ゲインαおよびβを当該色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂに基づいて算出し、算出された最適ゲインαおよびβを図４に示すアンプ２６ａおよび２６ｂに設定する。ＣＰＵ３２はまた、最適露光量を形成する露光期間および絞り量を当該輝度評価値Ｉｙに基づいて決定する。但し、決定された露光期間および絞り量は、シャッタボタン５０が全押しされたときにＴＧ２０およびドライバ１８に設定される。つまり、決定された露光時間および絞り量は本露光のためにのみ用いられる。

シャッタボタン５０が半押しされている間、絞りユニット１４は従前の絞り量を維持し、ＴＧ２０は従前の露光期間に従って電子シャッタを制御する。これによって、同じ露光期間および絞り量に従うプリ露光が繰り返し行なわれる。各々のプリ露光によって得られたＲＧＢ信号は、最適ゲインαおよびβに従う白バランス調整を施され、モニタ４０には、最適ゲインαおよびβで白バランス調整されたＲＧＢ信号に基づくスルー画像が表示される。一方、タイミングジェネレータ４２は、決定された露光期間および絞り量を示すキャラクタ信号をスイッチＳＷ１を通してモニタ４０に与える。このため、決定された露光期間および絞り量を示す数値がスルー画像に多重される。

なお、再度のプリ露光に基づく最適露光量の決定は、選択された露光モードに従う。プログラムＡＥモードでは、最適露光量を形成するように露光時間および絞り量の両方が任意に決定される。露光時間優先ＡＥモードでは、露光時間は所望の値とされ、この所望の値とともに最適露光量を形成する絞り量が決定される。絞り優先ＡＥモードでは、絞り量は所望の値とされ、この所望の値とともに最適露光量を形成する露光時間が決定される。

シャッタボタン５０が全押しされると、ＣＰＵ３２は、決定された絞り量および露光時間に従う本露光をＴＧ２０に命令する。信号処理回路２６は、本露光によって生成されたＲＧＢ信号に設定済みの最適ゲインαおよびβに従う白バランス調整を施し、白バランスが調整されたＲＧＢ信号をＹＵＶ信号に変換し、そして変換されたＹＵＶ信号をメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６に書き込む。ＴＧ２０は本露光の後に不能化され、ビデオエンコーダ３８は、本露光に基づくＹＵＶ信号をＳＤＲＡＭ３６から繰り返し読み出す。この結果、本露光された被写体像（フリーズ画像）がモニタ４０に表示される。

ＣＰＵ３２はまた、シャッタボタン５０の全押しに応答してＪＰＥＧコーデック４４に圧縮処理を命令する。ＪＰＥＧコーデック４４は、本露光に基づくＹＵＶ信号をメモリ制御回路３４を通してＳＤＲＡＭ３６から読み出し、読み出されたＹＵＶ信号にＪＰＥＧ圧縮を施す。ＣＰＵ３４は、ＪＰＥＧコーデック３４によって圧縮された圧縮ＹＵＶ信号を記録媒体４６に記録し、これによって撮影処理が完了する。なお、記録媒体４６は着脱自在であり、実際にはメモリＩ／Ｆ（図示せず）を介して内部回路と接続される。

プログラムＡＥモードが選択されたとき、ＣＰＵ３２は図５〜図９に示すフロー図を処理する。なお、各々の露光モードの間でＣＰＵ３２の処理に大きな相違はないため、露光時間優先ＡＥモードおよび絞り優先ＡＥモードにおける処理の具体的な説明は省略する。

まずステップＳ１で、スルー画像表示処理を行なうべく信号処理ブロックおよびエンコードブロックを起動する。次に、シャッタボタン５０が半押し状態となったかどうかをステップＳ３で判断し、ＮＯであれば、ステップＳ５およびＳ７の各々でモニタ用ＡＥ（Automatic Exposure）処理およびモニタ用ＡＷＢ（Automatic White Balance）処理を行なう。モニタ用ＡＥ処理およびモニタ用ＡＷＢ処理はシャッタボタン５０が操作されない間繰り返し実行され、モニタ４０には適切な露光量で撮影されかつ白バランスが適切に調整された被写体のスルー画像が表示される。

シャッタボタン５０が半押しされるとステップＳ３でＹＥＳと判断し、ステップＳ９で露光期間Ｔｐ（＝１／２００秒）をＴＧ２０に設定するとともに、ステップＳ１１で絞り量Ｆｐ（＝最大）をドライバ１８（つまり絞りユニット１４）に設定する。ステップＳ１３ではＶＤパルスが発生したかどうかを判別し、ＹＥＳであればステップＳ１５でプリ露光をＴＧ２０に命令する。ＴＧ２０は、設定された露光期間Ｔｐに従って電子シャッタを制御し、これによって絞り量Ｆｐおよび露光期間Ｔｐに従うプリ露光が行なわれる。ステップＳ１７ではＶＤパルスの発生回数を判別し、発生回数が２回となったときにステップＳ１９に進む。

プリ露光によって生成されたＲＧＢ信号は、次の１フレーム期間にＣＣＤイメージャ１６から読み出され、読み出されたＲＧＢ信号に基づく輝度評価値Ｉｙの算出には１フレーム期間を必要とする。したがって、ステップＳ１５のプリ露光に基づく輝度評価値Ｉｙは、ステップＳ１３でＹＥＳと判断してから２フレーム期間経過した後に輝度評価回路３０から出力される。このため、ＶＤパルスが２回発生するまでステップＳ１７の処理が繰り返され、ＶＤパルスが２回発生したときにステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９では、輝度評価回路３０から輝度評価値Ｉｙを取り込む。続くステップＳ２１では、取り込まれた輝度評価値Ｉｙと図示しないＥＶ表を用いて、最適露光量を規定する露光時間Ｔａ１および絞り量Ｆａを算出する。

ステップＳ２３では、露光時間Ｔａ１および絞り量Ｆａに基づいて被写体の明るさを特定し、特定した明るさを所定閾値と比較して被写体の光源を判別する。ここで明るさ＞閾値であれば、被写体は屋外において太陽光を浴びているとみなし、ステップＳ２５で露光時間Ｔａ１および絞り量ＦａをＴＧ２０およびドライバ１８に設定する。設定が完了するとステップＳ４３に進む。一方、明るさ≦閾値であれば、被写体は蛍光灯（５０ＨｚのＡＣ電源で駆動）の光を浴びているとみなし、ステップＳ２７，Ｓ３１およびＳ３５において露光期間Ｔａ１を判別する。

露光期間Ｔａ１が１／１００秒よりも短ければ、ステップＳ２７からステップＳ２９に進み、露光期間Ｔｂ１（＝１／１００秒）に対する最適絞り量Ｆｂを算出する。露光期間Ｔａ１が１／１００秒以上であるが１／５０秒よりも短ければ、ステップＳ３１からステップＳ３３に進み、露光期間Ｔｂ１（＝１／５０秒）に対する絞り量Ｆｂを算出する。露光期間Ｔａ１が１／５０秒以上であるが１／３０秒よりも短ければ、ステップＳ３５からステップＳ３７に進み、露光期間Ｔｂ１（＝１／３０秒）に対する絞り量Ｆｂを算出する。絞り量Ｆｂが求められるとステップＳ３９に進み、露光期間Ｔｂ１および絞り量ＦｂをＴＧ２０およびドライバ１８に設定する。一方、露光期間Ｔａ１が１／３０秒以上であればステップＳ３７に進み、露光期間Ｔａ１および絞り量ＦａをＴＧ２０およびドライバ１８に設定する。ステップＳ３９またはＳ４１の処理が完了すると、ステップＳ４３に進む。

ステップＳ２９，Ｓ３３およびＳ３７における絞り量Ｆｂの算出は、数２に従って行なわれる。こうして決定された露光期間Ｔｂ１および絞り量Ｆｂもまた、最適露光量を規定する。

［数２］
Ｆｂ＝√（Ｆａ²＊Ｔｂ１／Ｔａ１）
なお、露光期間Ｔａ１が１／３０秒を下回るときに露光期間Ｔｂ１を１／２５秒ではなく１／３０秒に設定するのは、ＶＤパルスの発生周期が１／３０秒であり、これより長い露光期間を設定しようとすると、処理が複雑になるからである。

ステップＳ４３ではＶＤパルスが発生したかどうか判断し、ＹＥＳであればステップＳ４５で再度のプリ露光をＴＧ２０に命令する。ステップＳ２５またはＳ４１の処理を経てステップＳ４３に進んだときは絞り量Ｆａおよび露光期間Ｔａ１に従うプリ露光が行なわれ、ステップＳ３９の処理を経てステップＳ４３に進んだときは絞り量Ｆｂおよび露光期間Ｔｂ１に従うプリ露光が行なわれる。このプリ露光に基づく色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値Ｉｙの算出にも２フレーム期間を必要とするため、ＶＤパルスが２回発生したときにステップＳ４７からステップＳ４９に進み、色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値Ｉｙを取り込む。

ステップＳ５１では、取り込まれた色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂに基づいて最適ゲインαおよびβを決定し、決定した最適ゲインαおよびβを図４に示すアンプ２６ａおよび２６ｂに設定する。ステップＳ５３ではドライバ１８に設定した絞り量を判別し、判別結果に応じてステップＳ５５〜Ｓ５９およびステップＳ６１〜Ｓ６５のいずれかを処理する。

絞り量＝ＦａであればステップＳ５５に進む。このステップでは、ステップＳ４９で取り込んだ輝度評価値ＩｙとＥＶ表とに基づいて、絞り量Ｆａと協働して最適露光量を規定する露光期間Ｔａ２を算出する。続くステップＳ５７では、キャラクタジェネレータ４２およびスイッチＳＷ１を制御して露光期間Ｔａ２および絞り量Ｆａを示す数値をモニタ４０にＯＳＤ表示する。

一方、絞り量＝ＦｂであればステップＳ５９に進み、ステップ４９で取り込んだ輝度評価値ＩｙとＥＶ表とに基づいて、絞り量Ｆｂと協働して最適露光量を規定する露光期間Ｔｂ２を算出する。ステップＳ６１では、絞り量Ｆｂを本露光時に使用する絞り量Ｆａに変更したときに同じ最適露光量が得られるように、数３に従って露光時間Ｔｂ３を算出する。露光時間Ｔｂ３が算出されるとステップＳ６３に進み、露光期間Ｔｂ３および絞り量Ｆａを示す数値をモニタ４０にＯＳＤ表示する。

［数３］
Ｔｂ３＝（Ｆａ²＊Ｔｂ２）／Ｆｂ²
ステップＳ５７またはＳ６３の処理を終えると、ステップＳ６５およびＳ７５でシャッタボタン５０の押圧状態を判別する。半押し状態が続いていれば、ステップＳ７５でＮＯと判断し、ステップＳ７７でＶＤパルスの発生の有無を判別する。ＶＤパルスが発生しなければステップＳ６５に戻るが、ＶＤパルスが発生すると、ステップＳ７９でプリ露光をＴＧ２０に命令する。これによって、ステップＳ３９またはＳ４１の設定に従うプリ露光が行なわれ、プリ露光が完了するとステップＳ６５に戻る。したがって、半押し状態が続いていれば、露光期間Ｔａ１および絞り量Ｆａあるいは露光期間Ｔｂ１および絞り量Ｆｂに従うプリ露光が繰り返され、各々のプリ露光によって得られたＲＧＢ信号は、ステップＳ５１で設定された最適ゲインαおよびβに従う白バランス調整を施される。モニタ４０には、プリ露光によって得られかつ白バランス調整を施されたＲＧＢ信号に基づくスルー画像と、露光時間Ｔａ２および絞り量Ｆａあるいは露光時間Ｔｂ３および絞り量Ｆａを示す数値とが表示される。

一方、半押し状態が解除されると、ステップＳ７５からステップＳ３に戻る。したがって、半押し状態が解除されたときは、ステップＳ５のモニタ用ＡＥ処理に従うプリ露光およびステップＳ７のモニタ用ＡＷＢ処理に従う白バランス調整が繰り返される。モニタ４０にはプリ露光によって生成されかつ白バランス調整を施されたＲＧＢ信号に基づくスルー画像が表示される。なお、モニタ用ＡＥ処理およびモニタ用ＡＷＢ処理では、シャッタボタン５０が半押しされたときとは異なる方法で露光調整および白バランス調整が行なわれる。

シャッタボタン５０が半押し状態から全押し状態に移行すると、ステップＳ６５からステップＳ６７に進み、絞り量Ｆａをドライバ１８に設定するとともに、ステップＳ５５またはＳ６１で算出された露光期間Ｔａ２またはＴｂ３をＴＧ２０に設定する。ステップＳ６９ではＶＤパルスの発生の有無を判別し、ＶＤパルスが発生するとＴＧ２０に本露光を命令する。本露光は、絞り量Ｆａおよび露光期間Ｔａ２あるいは絞り量Ｆａおよび露光期間Ｔｂ３に従って行なわれる。本露光によって得られたＲＧＢ信号は、ステップＳ５１で設定された最適ゲインαおよびβに従う白バランス調整を施される。白バランス調整されたＲＧＢ信号はＹＵＶ信号に変換され、変換されたＹＵＶ信号はＳＤＲＡＭ３６に書き込まれる。このＹＵＶ信号はビデオエンコーダ３８によって読み出され、モニタ４０には本露光された被写体のフリーズ画像が表示される。

ステップＳ７１では、本露光に基づくＹＵＶ信号の記録処理を行なう。具体的には、ＳＤＲＡＭ３６に書き込まれたＹＵＶ信号の圧縮をＪＰＥＧコーデック４４に命令し、ＪＰＥＧコーデック４４によって生成された圧縮ＹＵＶ信号を記録媒体４６に記録する。記録処理が完了するとステップＳ１に戻り、モニタ４０にはスルー画像が再び表示される。

以上の説明から分かるように、被写体が蛍光灯の影響を受けているときは、露光期間Ｔｂ１が１／１００秒，１／５０秒または１／３０秒に設定され、この露光時間Ｔｂ１に従うプリ露光が行なわれる。蛍光灯は図９（Ａ）に示すように１／１００秒の周期で明滅し、ＶＤパルスは図９（Ｂ）に示すように１／３０秒毎に発生する。このため、露光時間Ｔｂ１が１／１００秒または１／５０秒に設定されたときは、ＶＤパルスがいずれのタイミングで発生してもプリ露光量は同じになる。また、１／１００秒または１／５０秒のプリ露光によって求められる色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂならびに輝度評価値Ｉｙは、人間の見た目の色および明るさを反映する。

本露光時の露光時間Ｔａ２またはＴｂ３は、プリ露光時に求められた輝度評価値Ｉｙに基づいて決定される。また、本露光によって得られたＲＧＢ信号の白バランスを調整するための最適ゲインαおよびβは、プリ露光時に求められた色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂに基づいて決定される。ここで、露光期間Ｔａ２およびＴｂ３はいずれも蛍光灯の明滅周期の整数倍とは限らず、１／２００秒のような明滅周期よりもかなり短い期間が露光期間Ｔａ２またはＴｂ３として決定される場合がある。すると、図９（Ａ）に示す山の頂上部分の１／２００秒で本露光が行なわれたときは露光過多が生じ、図９（Ａ）に示す谷の部分の１／２００秒で本露光が行なわれたときは露光不足が生じる。さらに、このような不適切な露光で得られたＲＧＢ信号に上述の最適ゲインαおよびβに従う白バランス調整を施しても、白バランスは適切に調整されない。

しかし、１／１００秒または１／５０秒のプリ露光によって求められた輝度評価値Ｉｙならびに色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂは、人間の見た目の明るさならびに色を反映している。そして、本露光時の露光量（絞り量Ｆａおよび露光期間Ｔａ２あるいは絞り量Ｆａおよび露光期間Ｔｂ３）は、見た目の明るさを反映する輝度評価値Ｉｙに基づいて決定され、白バランス調整量（最適ゲインαおよびβ）は、見た目の色を反映する色評価値Ｉｒ，ＩｇおよびＩｂに基づいて決定される。このため、著しい露光過多または露光不足が生じたり、著しく不適切な白バランス調整が行なわれることはない。

つまり、図９（Ａ）に示す山の頂上部分や谷の部分で行なわれた短時間のプリ露光に基づいて本露光時の露光量および白バランス調整量を決定すると、決定された値は、ある瞬間の明るさおよび色に影響され、最適値から大きく外れてしまうが、この実施例では、見た目の明るさおよび色に基づいて本露光量および白バランス調整量が決定されるため、決定された値が最適値から大きく外れることはない。このように、この実施例は、周期的に明滅する光源下で撮影された被写体像に現れる明るさや色合いの歪みをできるだけ抑制しようとするものである。

なお、この実施例では、蛍光灯が５０ＨｚのＡＣ電源によって駆動されることを想定しているが、ＡＣ電源の周波数が６０Ｈｚであるときは、ステップＳ２７で“Ｔａ１＜１／１２０秒？”との判別を行ない、ＹＥＳであればステップＳ２９で露光期間Ｔｂ１（＝１／１２０秒）に対する絞り量Ｆｂを算出する必要がある。また、ステップＳ３１では“Ｔａ１＜１／６０秒？”との判別を行ない、ＹＥＳであればステップＳ３３で露光期間Ｔｂ１（＝１／６０秒）に対する絞り量Ｆｂを算出する必要がある。

また、この実施例では、図６から分かるように、Ｔａ＜１／１００秒のときにＴｂ１＝１／１００秒とし、１／１００秒≦Ｔａ＜１／５０秒のときにＴｂ１＝１／５０秒とし、そして１／５０秒≦Ｔａ＜１／３０秒のときにＴｂ１＝１／３０秒としている。しかし、これに代えて、Ｔａ＞１／３０秒のときにＴｂ１＝１／３０秒とし、１／３０秒≧Ｔａ＞１／５０秒のときにＴｂ１＝１／５０秒とし、そして１／５０秒≧Ｔａ＞１／１００秒のときにＴｂ１＝１／１００秒とするようにしてもよい。

また、この実施例では、シャッタボタンが半押しされたときに露光調整および白バランス調整を行ない、全押しされたときに本露光を行なうようにしているが、シャッタボタンが押されたときに、露光調整および白バランス調整と本露光とを連続して行なうようにしてもよい。

さらに、この実施例では、ＣＣＤイメージャを３０ｆｐｓで駆動するようにしているが、ＣＣＤイメージャはさらに遅いフレームレートで駆動するようにしてもよい。また、この実施例では、プリ露光および本露光のいずれも電子シャッタ方式で制御しているが、本露光はメカシャッタ方式で制御してもよい。さらに、被写体を撮影するイメージセンサとしては、ＣＣＤ型のほかにＣＭＯＳ型を用いてもよい。また、この発明は、ディジタルカメラだけでなく、フィルムに被写体像を記録する銀塩カメラにも適用できる。このとき、被写体の明るさはＴＴＬ測光によって評価すればよい。

この発明の一実施例を示すブロック図である。 ＣＣＤイメージャの構成を示す図解図である。 電子シャッタ方式の動作の一例を示す図解図である。 信号処理回路の構成の一部を示すブロック図である。 図１実施例の動作の一部を示すフロー図である。 図１実施例の動作の他の一部を示すフロー図である。 図１実施例の動作のその他の一部を示すフロー図である。 図１実施例の動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 （Ａ）は蛍光灯の明滅周期を示す図解図であり、（Ｂ）は垂直同期パルスの発生周期を示す図解図である。

符号の説明

１０…ディジタルカメラ
１４…絞りユニット
１６…ＣＣＤイメージャ
２０…タイミングジェネレータ
２８…色評価回路
３０…輝度評価回路
３２…ＣＰＵ
４２…キャラクタジェネレータ
５２…露光モード切換スイッチ

Claims (8)

1. 被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間をかけて前記被写体の光学像を取り込む取り込み手段、および
   前記取り込み手段によって取り込まれた前記光学像に基づいて露光量を決定する決定手段を備える、カメラ。
2. 前記露光量は前記明滅周期の整数倍と異なり得る露光期間と絞り量とによって規定される、請求項１記載のカメラ。
3. 前記露光量を示す数値を表示する表示手段をさらに備える、請求項１または２記載のカメラ。
4. 被写体をイメージセンサに露光して得られた画像信号に白バランス調整を施すディジタルカメラにおいて、
   前記被写体に影響を及ぼす光源の明滅周期の整数倍の時間にわたって前記イメージセンサに前記被写体のプリ露光を施すプリ露光手段、および
   前記プリ露光によって得られた前記画像信号に基づいて前記白バランス調整の調整量を決定する第１決定手段を備えることを特徴とする、ディジタルカメラ。
5. 前記調整量が決定された後に前記イメージセンサに前記被写体の本露光を施す本露光手段、および
   前記本露光によって得られかつ前記調整量に従って前記白バランス調整を施された前記画像信号を記録する記録手段をさらに備える、請求項６記載のディジタルカメラ。
6. 前記プリ露光によって得られた前記画像信号に基づいて前記本露光時の露光量を決定する第２決定手段をさらに備える、請求項７記載のディジタルカメラ。
7. 前記露光量は前記明滅周期の整数倍と異なり得る露光期間と絞り量とによって規定される、請求項６記載のカメラ。
8. 前記露光量を示す数値を表示する表示手段をさらに備える、請求項６または７記載のカメラ。

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