JP2005117250A - Imaging device - Google Patents

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JP2005117250A
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imaging
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JP2003347071A
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Tsutomu Honda
努 本田
Toshihito Kido
稔人 木戸
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Konica Minolta Photo Imaging Inc
コニカミノルタフォトイメージング株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure control technology realizing also proper selection of exposure control by an electronic shutter function or of exposure control by a mechanical shutter from the standpoint of suppressing the occurrence of smear. <P>SOLUTION: When an exposure control mode is set to a non-smear priority mode, first a program chart corresponding to the exposure control for selectively carrying out either of the first exposure control using the mechanical shutter and the second exposure control using the electronic shutter function is set. However, when a state of possible occurrence of smear is detected and an exposure control variable for carrying out the second exposure control on the basis of the program chart having already been set is calculated, the program chart for the exposure control is changed into the program chart exclusively used for the first exposure control. Then the exposure control variable is again calculated and set. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像装置における露出制御技術に関する。   The present invention relates to an exposure control technique in an imaging apparatus.
近年、デジタルカメラ本体の小型化が進んでおり、デジタルカメラに用いられるCCD撮像素子(以下、「CCD」と略称する)は、小型化、高画素数化される傾向にある。特にプログレッシブタイプのCCDでは、垂直転送CCDの遮光膜が極めて微細となるため、垂直転送CCDの遮光が不十分となり、電子シャッタ機能によって露光を終了しても、垂直転送CCDに不要な電荷が流れ込み、いわゆるスミアの発生を招く。   In recent years, the miniaturization of digital camera bodies has progressed, and CCD image sensors (hereinafter abbreviated as “CCD”) used in digital cameras tend to be smaller and have a higher number of pixels. In particular, in the progressive type CCD, since the light shielding film of the vertical transfer CCD becomes extremely fine, the light shielding of the vertical transfer CCD becomes insufficient, and unnecessary charge flows into the vertical transfer CCD even if the exposure is terminated by the electronic shutter function. This causes the occurrence of so-called smear.
このようなスミアの発生を防止するために、メカニカルシャッタ(以下、「メカシャッタ」と略称する)による遮光が必要となる。しかし、メカシャッタでは、開閉にある程度の動作時間を要するため、メカシャッタのみでは高速のシャッタ速度を実現することができない。そこで、メカシャッタと電子シャッタ機能とを併用し、シャッタ速度が高速の場合には電子シャッタ機能を用い、シャッタ速度が低速の場合にはメカシャッタを用い、シャッタ速度が高速と低速の中間の場合には電子シャッタ機能とメカシャッタのいずれかを選択的に用いて露光時間を制御するデジタルカメラが提案されている(例えば、特許文献1)。   In order to prevent the occurrence of such smear, light shielding by a mechanical shutter (hereinafter abbreviated as “mechanical shutter”) is required. However, since the mechanical shutter requires a certain amount of operation time for opening and closing, a high shutter speed cannot be realized only with the mechanical shutter. Therefore, when the mechanical shutter and electronic shutter function are used together, the electronic shutter function is used when the shutter speed is high, the mechanical shutter is used when the shutter speed is low, and the shutter speed is intermediate between the high speed and low speed. There has been proposed a digital camera that controls exposure time by selectively using either an electronic shutter function or a mechanical shutter (for example, Patent Document 1).
このような技術に関する先行技術文献としては、以下のようなものがある。   Prior art documents relating to such technology include the following.
特開平2002−176588号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-176588
上記背景技術において提案されている技術では、シャッタ速度が高速と低速の中間の場合には、操作性等を考慮して、電子シャッタ機能による露光制御と、メカシャッタによる露光制御とを選択的に行うが、スミアの発生を抑制するといった観点から、電子シャッタ機能による露光制御と、メカシャッタによる露光制御とを選択的に行う点については、考慮されていない。   In the technique proposed in the above background art, when the shutter speed is intermediate between high speed and low speed, exposure control by the electronic shutter function and exposure control by the mechanical shutter are selectively performed in consideration of operability and the like. However, from the viewpoint of suppressing the occurrence of smear, the point of selectively performing the exposure control by the electronic shutter function and the exposure control by the mechanical shutter is not taken into consideration.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スミアの発生を抑制するといった観点から、電子シャッタ機能による露光制御とメカシャッタによる露光制御とを適正に選択することができる露出制御技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an exposure control technique capable of appropriately selecting exposure control by an electronic shutter function and exposure control by a mechanical shutter from the viewpoint of suppressing occurrence of smear. The purpose is to do.
上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、被写体からの光路の遮断および開放によって露光時間を制御するメカシャッタと、撮像素子の電気的な状態の制御によって露光時間を制御する電子シャッタ機能とを用いて露出制御を行う撮像装置であって、前記被写体に係る光学像に基づいて画像を取得する画像取得手段と、前記被写体に係る光学像に基づいて、前記画像取得手段によって取得される記録用の撮影画像にスミアが発生し得るスミア発生可能状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって前記スミア発生可能状態が検出された場合には、前記メカシャッタを強制的に用いた第1の露出制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a mechanical shutter that controls exposure time by blocking and opening an optical path from a subject, and an electronic shutter that controls exposure time by controlling an electrical state of an image sensor. An image acquisition device that performs exposure control using a function, an image acquisition unit that acquires an image based on an optical image related to the subject, and an image acquisition unit that acquires the image based on the optical image related to the subject Detecting means for detecting a smearable state in which smear may occur in the recorded image to be recorded; and when the smearable state is detected by the detecting means, the mechanical shutter is used forcibly. And a control means for performing exposure control.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の撮像装置であって、ユーザーの操作に基づいて撮影準備動作の開始を指示する指示手段を備え、前記検出手段が、前記画像取得手段によって前記撮影画像を取得する本撮影前に、前記指示手段による前記撮影準備動作の開始の指示に応答して、前記画像取得手段によって取得される画像においてスミアが発生している状態を前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the imaging apparatus according to claim 1, further comprising instruction means for instructing start of a shooting preparation operation based on a user operation, wherein the detection means includes the image acquisition. In response to an instruction to start the shooting preparation operation by the instruction unit, the smear is generated in the image acquired by the image acquisition unit before the actual shooting for acquiring the captured image by the unit. It is detected as a possible state.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、前記検出手段が、前記画像取得手段によって取得される画像において、所定値以上の画素値を有する高輝度画素が所定の配置状況にある状態を、前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the imaging apparatus according to claim 1 or 2, wherein the detection unit obtains a pixel value equal to or greater than a predetermined value in an image acquired by the image acquisition unit. A state in which the high-luminance pixels are in a predetermined arrangement state is detected as the smearable state.
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の撮像装置であって、前記検出手段が、前記被写体が所定輝度以上の部分を含んでいる状態を前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first aspect, the detection unit detects a state in which the subject includes a part having a predetermined luminance or more as the smearable state. It is characterized by that.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載の撮像装置であって、前記撮像素子が、プログレッシブタイプのCCDであることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the imaging apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the imaging element is a progressive type CCD.
また、請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれかに記載の撮像装置であって、前記制御手段が、前記検出手段によって前記スミア発生可能状態が検出されなかった場合には、前記電子シャッタ機能を用いた第2の露出制御を行うことを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the control means does not detect the smearable state by the detection means. Includes performing second exposure control using the electronic shutter function.
なお、本明細書では、同義である「露光時間が短い」と「シャッタ速度が速い(高速)」とを、また、「露光時間が長い」と「シャッタ速度が遅い(低速)」とを、夫々適宜使い分ける。また、シャッタ速度を時間的な定量値として表す文言として「シャッタ速度値」を用いる。即ち、シャッタ速度値が大である、とは露光時間が長い(シャッタ速度が遅い)ことを意味し、シャッタ速度値が小である、とは露光時間が短い(シャッタ速度が速い)ことを意味する。   In the present specification, synonymous with “short exposure time” and “fast shutter speed (high speed)”, “long exposure time” and “slow shutter speed (low speed)” Use them appropriately. In addition, “shutter speed value” is used as a term representing the shutter speed as a temporal quantitative value. That is, a large shutter speed value means that the exposure time is long (the shutter speed is slow), and a small shutter speed value means that the exposure time is short (the shutter speed is fast). To do.
請求項1に記載の発明によれば、スミアが発生し得る状態を検出した場合には、メカシャッタを強制的に用いた露出制御を行うため、スミアの発生を抑制することができる。したがって、スミアの発生を抑制するといった観点から、電子シャッタ機能による露光制御とメカシャッタによる露光制御とを適正に選択することができる。   According to the first aspect of the present invention, when a state in which smear can occur is detected, exposure control using the mechanical shutter is forcibly performed, so that the occurrence of smear can be suppressed. Therefore, from the viewpoint of suppressing the occurrence of smear, it is possible to appropriately select the exposure control by the electronic shutter function and the exposure control by the mechanical shutter.
また、請求項2に記載の発明によれば、記録用の撮影画像を取得する本撮影前に、ユーザーの操作に基づいた撮影準備動作の開始の指示に応答して、本撮影前に取得される画像においてスミアが発生している状態をスミアが発生し得る状態として検出するため、本撮影前に記録用の撮影画像にスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   In addition, according to the second aspect of the present invention, the main image is acquired before the main photographing in response to the instruction to start the photographing preparatory operation based on the user's operation before the main photographing for obtaining the recorded image for recording. Therefore, it is possible to recognize whether or not smear is generated in the recording image for recording before the main photographing.
また、請求項3に記載の発明によれば、被写体に係る画像において高輝度画素が所定の配置状況にある状態を、スミアが発生し得る状態として検出するため、簡単にスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   According to the third aspect of the present invention, since the state in which the high luminance pixels are in a predetermined arrangement state in the image related to the subject is detected as a state in which smear can occur, a state in which smear can easily occur Or not.
また、請求項4に記載の発明によれば、被写体中に非常に明るい部分が含まれる状態をスミアが発生し得る状態として検出するため、被写体中に太陽等スミアを発生させるような光源が存在しているか否かを検出することで、簡単にスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, there is a light source that generates a smear such as the sun in the subject in order to detect a state where a very bright portion is included in the subject as a state where smear can occur. By detecting whether or not it is, it is possible to easily recognize whether or not smear can occur.
また、請求項5に記載の発明によれば、プログレッシブタイプのCCDを撮像素子として使用するため、メカシャッタを用いた高速のシャッタ速度による撮影によって、撮像素子の全画素に基づく高画質の撮影画像を取得することができる。   According to the invention described in claim 5, since a progressive type CCD is used as an image pickup device, a high-quality shot image based on all pixels of the image pickup device is obtained by shooting at a high shutter speed using a mechanical shutter. Can be acquired.
また、請求項6に記載の発明によれば、スミアが発生し得る状態を検出しなかった場合には、電子シャッタ機能を用いた露出制御を行うため、高精度な露出制御を実施することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, when the state where smear can be generated is not detected, the exposure control using the electronic shutter function is performed. it can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.撮像装置の要部構成>
図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置1の要部構成を示す図である。ここで、図1(a)〜(c)は、それぞれ撮像装置1の正面図、背面図および上面図に相当している。
<1. Configuration of main part of imaging apparatus>
FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of an imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. Here, FIGS. 1A to 1C correspond to a front view, a rear view, and a top view of the imaging apparatus 1, respectively.
撮像装置1は、デジタルカメラとして構成されており、その前面に撮影レンズ10を備えている。   The imaging device 1 is configured as a digital camera, and includes a photographing lens 10 on the front surface thereof.
また、撮像装置1は、その上面に撮影モード切替スイッチ12、シャッタボタン13、および露出制御モード切替スイッチ14が設けられている。   In addition, the imaging apparatus 1 is provided with a shooting mode switch 12, a shutter button 13, and an exposure control mode switch 14 on the top surface.
撮影モード切替スイッチ12は、被写体を撮像して記録する撮影モード(RECモード)と、メモリカード9(図2参照)に記録された画像を再生する再生モード(PLAYモード)とを選択的に切り替えるためのスイッチである。   The shooting mode switch 12 selectively switches between a shooting mode (REC mode) for capturing and recording a subject and a playback mode (PLAY mode) for reproducing an image recorded on the memory card 9 (see FIG. 2). It is a switch for.
露出制御モード切替スイッチ14は、絞り値の設定を優先させる露出制御モード(絞り優先モード)、シャッタ速度の設定を優先させる露出制御モード(シャッタ速度優先モード)、スミアの発生を抑制する露出制御モード(スミア無し優先モード)、ユーザーがシャッタ速度や絞り値等を任意に設定する露出制御モード(マニュアルモード)、および予め決められたプログラムにしたがって露出制御を行う露出制御モード(プログラムモード)等の各種露出制御モードを選択・設定するためのスイッチである。   The exposure control mode changeover switch 14 is an exposure control mode (aperture priority mode) that prioritizes the setting of the aperture value, an exposure control mode (shutter speed priority mode) that prioritizes the setting of the shutter speed, and an exposure control mode that suppresses the occurrence of smear. (Smearless priority mode), exposure control mode (manual mode) in which the user arbitrarily sets the shutter speed, aperture value, etc., and exposure control mode (program mode) in which exposure control is performed according to a predetermined program This is a switch for selecting and setting the exposure control mode.
シャッタボタン13は、半押し状態(S1オン状態)と、更に押し込まれた全押し状態(S2オン状態)とを検出可能な2段階スイッチになっている。上記の撮影モードにおいてシャッタボタン13が半押しされると、フォーカス/ズームモータドライバ47(図2参照)が駆動されて、合焦位置に撮影レンズ10を移動させるオートフォーカス(AF)動作が行われる。また、S1オン状態となると、後述する自動露出制御(AE)およびホワイトバランス(WB)補正動作が開始される。   The shutter button 13 is a two-stage switch that can detect a half-pressed state (S1 on state) and a fully depressed state (S2 on state). When the shutter button 13 is half-pressed in the above photographing mode, the focus / zoom motor driver 47 (see FIG. 2) is driven to perform an autofocus (AF) operation for moving the photographing lens 10 to the in-focus position. . In addition, when the S1 is turned on, automatic exposure control (AE) and white balance (WB) correction operations described later are started.
一方、撮影モードにおいてシャッタボタン13が全押しされると、本撮影動作(つまり記録用の撮影動作)が行われる。なお、本撮影動作では、露出制御モード切替スイッチ14によって設定された露出制御モードに応じた露出制御が行われる。よって、シャッタボタン13が、ユーザーの押下操作に基づいて、本撮影のための準備動作(以下、「撮影準備動作」と称する)に含まれるAF動作、AE、およびWB補正動作の開始を指示する。   On the other hand, when the shutter button 13 is fully pressed in the shooting mode, a main shooting operation (that is, a shooting operation for recording) is performed. In the actual photographing operation, exposure control according to the exposure control mode set by the exposure control mode switch 14 is performed. Therefore, the shutter button 13 instructs the start of the AF operation, AE, and WB correction operation included in the preparation operation for the actual shooting (hereinafter referred to as “shooting preparation operation”) based on the user's pressing operation. .
撮像装置1の背面には、撮影された画像等を表示するLCD(Liquid Crystal Display)モニタ42と、光学ファインダー43と、コマ送り・ズームスイッチ15とが設けられている。   An LCD (Liquid Crystal Display) monitor 42 that displays captured images, an optical finder 43, and a frame advance / zoom switch 15 are provided on the rear surface of the imaging apparatus 1.
コマ送り・ズームスイッチ15は、4つのボタンで構成され、再生モードにおける記録画像のコマ送りや、撮影時のズーミングを指示するためのスイッチである。また、コマ送り・ズームスイッチ15は、撮影モードに設定されている場合であって、露出制御モードが絞り優先モードやシャッタ速度優先モード等に設定されている場合には、優先させたい絞り値やシャッタ速度を切替・設定可能なスイッチとしても機能する。   The frame advance / zoom switch 15 is composed of four buttons, and is a switch for instructing frame advance of a recorded image in playback mode and zooming at the time of shooting. When the frame advance / zoom switch 15 is set to the shooting mode and the exposure control mode is set to the aperture priority mode, the shutter speed priority mode, or the like, the aperture value to be prioritized or It also functions as a switch that can switch and set the shutter speed.
<2.撮像装置の機能構成>
図2は、撮像装置1の機能構成を示すブロック図である。
<2. Functional configuration of imaging apparatus>
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the imaging apparatus 1.
撮像装置1は、撮像センサ16と、撮像センサ16にデータ伝送可能に接続する信号処理部2と、信号処理部2に接続する画像処理部3と、画像処理部3に接続するカメラ制御部40とを備えている。   The imaging device 1 includes an imaging sensor 16, a signal processing unit 2 connected to the imaging sensor 16 so as to be able to transmit data, an image processing unit 3 connected to the signal processing unit 2, and a camera control unit 40 connected to the image processing unit 3. And.
撮像センサ16は、R(赤)、G(緑)、B(青)の原色透過フィルターが市松状に配列された単板の画素配列を有するエリアセンサ(CCD撮像素子)として構成されている。また、撮像センサ16は、全画素読み出しタイプ(プログレッシブタイプ)のCCD撮像素子(以下、「CCD」と略称する)となっており、CCDの電気的な状態を制御することによって露光時間を制御する電子シャッタ機能を有している。   The imaging sensor 16 is configured as an area sensor (CCD imaging device) having a single-plate pixel arrangement in which R (red), G (green), and B (blue) primary color transmission filters are arranged in a checkered pattern. The imaging sensor 16 is an all-pixel readout type (progressive type) CCD imaging device (hereinafter abbreviated as “CCD”), and controls the exposure time by controlling the electrical state of the CCD. It has an electronic shutter function.
この撮像センサ16では、被写体からの光を信号電荷に変換して蓄積し、センサーゲートパルスに応答して、この信号電荷を撮像センサ16内の垂直電荷転送路(垂直転送CCD)にシフトして、垂直転送CCD(V−CCD)および水平電荷転送路(水平転送CCD)によって転送し、バッファを介して読み出し、出力される。   In this image sensor 16, light from the subject is converted into signal charge and accumulated, and in response to the sensor gate pulse, this signal charge is shifted to a vertical charge transfer path (vertical transfer CCD) in the image sensor 16. The data is transferred by a vertical transfer CCD (V-CCD) and a horizontal charge transfer path (horizontal transfer CCD), read out through a buffer, and output.
この撮像センサ16では、蓄積される信号電荷をn基板に排出する駆動(以下、「オーバーフロードレイン駆動」と称する)と、センサーゲートパルスに応答したV−CCDへの信号電荷のシフトにより、電子シャッタ機能による露光制御が実現される。なお、信号電荷をn基板に排出するためのパルスを「電子シャッタクリアパルス」と以下称する。   In this image sensor 16, an electronic shutter is driven by discharging the accumulated signal charge to the n substrate (hereinafter referred to as “overflow drain drive”) and shifting the signal charge to the V-CCD in response to the sensor gate pulse. Exposure control by function is realized. A pulse for discharging signal charges to the n substrate is hereinafter referred to as an “electronic shutter clear pulse”.
また、撮像センサ16では、V−CCDから水平転送CCD(H−CCD)への信号電荷の転送速度を3段階に変化させた転送モード(高速転送モード、通常転送モード、低速転送モード)を有している。なお、ここでは、例えば、通常転送モードの転送速度を基準とした場合に、高速転送モードの転送速度が8倍、低速転送モードの転送速度が1/4倍となっている。   The image sensor 16 has a transfer mode (high-speed transfer mode, normal transfer mode, low-speed transfer mode) in which the transfer rate of signal charges from the V-CCD to the horizontal transfer CCD (H-CCD) is changed in three stages. doing. Here, for example, when the transfer rate in the normal transfer mode is used as a reference, the transfer rate in the high-speed transfer mode is 8 times and the transfer rate in the low-speed transfer mode is 1/4.
また、撮像センサ16は、本撮影時に、画素配列の全てを対象として、画像信号を読出すモード(以下、「全画素読出しモード」と称する)と、撮影待機状態におけるライブビュー表示時に、全画素配列のうち垂直方向に1/8間引いた画素について画像信号を読出すモード(以下、「モニタリングモード」と称する)とを備えている。   In addition, the imaging sensor 16 is configured to read out an image signal for all pixel arrays during actual shooting (hereinafter referred to as “all-pixel reading mode”) and all pixels during live view display in a shooting standby state. A mode (hereinafter referred to as “monitoring mode”) for reading out image signals for pixels that are thinned out by 1/8 in the vertical direction in the array.
信号処理部2は、CDS21、AGC22、およびA/D変換部23を有している。   The signal processing unit 2 includes a CDS 21, an AGC 22, and an A / D conversion unit 23.
撮像センサ16で取得されて出力されるアナログ画像信号は、CDS21でサンプリングされノイズが除去された後、増幅手段として働くAGC22によりアナログゲインが乗算されて感度補正が行われる。   The analog image signal acquired and output by the image sensor 16 is sampled by the CDS 21 and noise is removed, and then the analog gain is multiplied by the AGC 22 that functions as an amplifying unit, and sensitivity correction is performed.
A/D変換部23は、AGC22で正規化されたアナログ信号をデジタル化する。デジタル変換された画像信号は、画像処理部3で所定の画像処理が施されて画像ファイルが生成される。つまり、撮像センサ16および信号処理部2が、被写体に係る光学像に基づいてデジタル画像信号(画像)を取得する。   The A / D converter 23 digitizes the analog signal normalized by the AGC 22. The digitally converted image signal is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 3 to generate an image file. That is, the imaging sensor 16 and the signal processing unit 2 acquire a digital image signal (image) based on the optical image related to the subject.
画像処理部3は、CPUおよびメモリを有しており、RAW補間部30、デジタル処理部3P、および画像圧縮部35を備えている。また、画像処理部3は、測距演算部36、OSD部37、ビデオエンコーダ38、メモリカードドライバ39、およびスミア検出部50を備えている。   The image processing unit 3 includes a CPU and a memory, and includes a RAW interpolation unit 30, a digital processing unit 3P, and an image compression unit 35. Further, the image processing unit 3 includes a distance measurement calculation unit 36, an OSD unit 37, a video encoder 38, a memory card driver 39, and a smear detection unit 50.
デジタル処理部3Pは、画素補間部31、解像度変換部32、ホワイトバランス制御部33、およびガンマ補正部34を有している。   The digital processing unit 3P includes a pixel interpolation unit 31, a resolution conversion unit 32, a white balance control unit 33, and a gamma correction unit 34.
画像処理部3に入力された画像データは、撮像センサ16の読出しに同期し画像メモリ41に書込まれる。以後は、この画像メモリ41に格納された画像データにアクセスし、画像処理部3で各種の処理が行われる。   The image data input to the image processing unit 3 is written into the image memory 41 in synchronization with the reading of the imaging sensor 16. Thereafter, the image data stored in the image memory 41 is accessed, and various processes are performed in the image processing unit 3.
画像メモリ41内の画像データは、RAW補間部30および画素補間部31でRGB各画素をそれぞれのフィルターパターンでマスキングした後、G画素については、メディアン(中間値)フィルタで周辺4画素の中間2値の平均値に置換する。また、R画素およびB画素に関しては平均補間する。   The image data in the image memory 41 is obtained by masking each RGB pixel with the respective filter pattern by the RAW interpolation unit 30 and the pixel interpolation unit 31, and for the G pixel, a median (intermediate value) filter is used to obtain an intermediate 2 of the surrounding 4 pixels. Replace with the average value. Further, average interpolation is performed for the R pixel and the B pixel.
画素補間された画像データは、ホワイトバランス制御部33によりRGB各画素が独立にゲイン補正され、RGBのホワイトバランス(WB)補正が行われる。このWB補正は、撮影被写体から本来白色となる部分を輝度や彩度データ等から推測し、その部分のR、G、Bそれぞれの平均値とG/R比およびG/B比とを求め、これらの情報に基づいてRおよびBに対するゲインを設定することによって実施される。   In the pixel-interpolated image data, the white balance control unit 33 independently performs gain correction on each of the RGB pixels, and RGB white balance (WB) correction is performed. In this WB correction, a portion that is originally white from a photographic subject is estimated from luminance, saturation data, and the like, and an average value, a G / R ratio, and a G / B ratio of each of R, G, and B are obtained. This is implemented by setting gains for R and B based on these pieces of information.
ホワイトバランス補正された画像データは、ガンマ補正部34で各出力機器に合った非線形変換、具体的には、ガンマ補正およびオフセット調整が行われ、画像メモリ41に格納される。   The white balance corrected image data is subjected to non-linear conversion suitable for each output device by the gamma correction unit 34, specifically, gamma correction and offset adjustment, and stored in the image memory 41.
そして、画像メモリ41に格納されたY(G色の輝度)、R−Y(R色の輝度)、B−Y(B色の輝度)データは、解像度変換部32で設定された画素数に水平垂直の縮小または間引きが行われ、画像圧縮部35で圧縮処理を行った後、メモリカードドライバ39に装着されるメモリカード9に記録される。この画像記録時には、指定された解像度の撮影画像が記録されるとともに、再生表示用のスクリーンネイル画像(VGA)が作成され、上記の撮影画像にリンクさせて記録される。そして、記録再生時には、スクリーンネイル画像をLCDモニタ42に表示することで高速な画像表示が可能となる。   The Y (G color brightness), RY (R color brightness), and BY (B color brightness) data stored in the image memory 41 are set to the number of pixels set by the resolution conversion unit 32. Horizontal or vertical reduction or thinning is performed, and after compression processing by the image compression unit 35, the data is recorded on the memory card 9 attached to the memory card driver 39. At the time of this image recording, a photographic image with a designated resolution is recorded, and a screen nail image (VGA) for reproduction display is created and recorded linked to the photographic image. At the time of recording and reproduction, a screen nail image is displayed on the LCD monitor 42, thereby enabling high-speed image display.
また、解像度変換部32では、画像表示についても画素間引きを行って、LCDモニタ42に表示するための低解像度画像を作成する。プレビュー時には、画像メモリ41から読出された640×240画素の低解像度画像がビデオエンコーダ38でNTSC/PALにエンコードされ、これをフィールド画像としてLCDモニタ42で画像再生が行われる。   The resolution conversion unit 32 also performs pixel thinning for image display to create a low-resolution image for display on the LCD monitor 42. At the time of preview, a low resolution image of 640 × 240 pixels read out from the image memory 41 is encoded into NTSC / PAL by the video encoder 38, and the image is reproduced on the LCD monitor 42 as a field image.
測距演算部36は、シャッタボタン13が半押し状態(S1オン状態)になった場合に、コントラスト方式のオートフォーカス(AF)を行うための評価値演算動作を行う。例えば指定エリアの撮影画像データについて、隣接する各画素に関する差分の絶対値の和である評価値が演算される。そして、この評価値の最も高い撮影レンズ10のレンズ位置が合焦位置とされる。   The distance measurement calculation unit 36 performs an evaluation value calculation operation for performing contrast-type autofocus (AF) when the shutter button 13 is in a half-pressed state (S1 on state). For example, an evaluation value that is the sum of absolute values of differences regarding adjacent pixels is calculated for the captured image data in the designated area. The lens position of the photographing lens 10 having the highest evaluation value is set as the in-focus position.
OSD(オン・スクリーン・ディスプレイ)部37は、各種の文字、記号およびフレーム等を生成し、表示画像の任意位置に重ねることが可能である。このOSD部37により、LCDモニタ42には各種の文字、記号およびフレーム等が必要に応じて表示される。   The OSD (on-screen display) unit 37 can generate various characters, symbols, frames, and the like, and can superimpose them on an arbitrary position of the display image. The OSD unit 37 displays various characters, symbols, frames, and the like on the LCD monitor 42 as necessary.
スミア検出部50は、ライブビュー表示用の画像(ライブビュー画像)におけるスミアの発生状態(以下、「スミア発生状態」と称する)を検出する。ここで、ライブビュー画像でスミアが発生するような撮影条件では、レンズシャッタ44aを開放させたままで電子シャッタ機能によって露光時間を制御すると、本撮影による記録用の撮影画像にもスミアが発生する可能性が高いものとみなすことができる。よって、スミア検出部50は、被写体に係る光学像に基づいたライブビュー画像におけるスミア発生状態を検出することで、スミア発生可能状態を検出することができる。すなわち、スミア検出部50が、被写体に係る光学像に基づいて、記録用の撮影画像にスミアが発生し得る状態(以下、「スミア発生可能状態」と称する)を検出する。なお、スミア発生可能状態の検出については、後程詳述する。   The smear detection unit 50 detects a smear occurrence state (hereinafter referred to as “smear occurrence state”) in an image for live view display (live view image). Here, under shooting conditions in which smear occurs in a live view image, smear may occur in a recording image for recording by actual shooting if the exposure time is controlled by the electronic shutter function while the lens shutter 44a is opened. It can be regarded as having high nature. Therefore, the smear detection unit 50 can detect a smear occurrence possible state by detecting a smear occurrence state in the live view image based on the optical image related to the subject. That is, the smear detection unit 50 detects a state in which smear can occur in the recorded image for recording (hereinafter referred to as “smear generation possible state”) based on the optical image of the subject. The detection of the smearable state will be described in detail later.
カメラ制御部40は、CPUおよびメモリを備え、上記の撮影モード切替スイッチ12やシャッタボタン13や露出制御モード切替スイッチ14等を有するカメラ操作スイッチ49に対して撮影者が行う操作入力を処理する。例えば、カメラ制御部40は、撮影者による撮影モード切替スイッチ12の操作により、被写体を撮像してその画像データを記録する撮影モードや再生モードへの切り替えを行う。   The camera control unit 40 includes a CPU and a memory, and processes an operation input performed by the photographer with respect to the camera operation switch 49 including the above-described shooting mode changeover switch 12, shutter button 13, exposure control mode changeover switch 14, and the like. For example, the camera control unit 40 switches to a shooting mode or a playback mode in which a subject is imaged and the image data is recorded by operating the shooting mode switching switch 12 by the photographer.
また、カメラ制御部40は、露出制御モード切替スイッチ14の操作により、所望の露出制御を実現するための露出制御モードを設定し、対応する露出制御用のプログラム線図に基づいて、露出制御を行う。なお、露出制御用のプログラム線図は、カメラ制御部40内の不揮発性のメモリ(不図示)内等に格納される。   Further, the camera control unit 40 sets an exposure control mode for realizing desired exposure control by operating the exposure control mode changeover switch 14, and performs exposure control based on a corresponding program diagram for exposure control. Do. The exposure control program diagram is stored in a nonvolatile memory (not shown) in the camera control unit 40 or the like.
撮像装置1では、本撮影前の撮影準備状態において被写体を動画的態様でLCDモニタ42に表示するプレビュー表示(ライブビュー表示)時には、ズーム制御やフォーカス制御がフォーカス/ズームモータドライバ47により制御される。   In the imaging apparatus 1, zoom control and focus control are controlled by the focus / zoom motor driver 47 during preview display (live view display) in which the subject is displayed on the LCD monitor 42 in a moving image manner in the shooting preparation state before the main shooting. .
また、撮像装置1は、撮影レンズ10内に被写体から発せられる光の光路上にその光路の遮断および開放の状態を変更することによってシャッタ速度値(露光時間)を制御するメカシャッタ(ここでは、レンズシャッタ44a)を有している。   The imaging device 1 also has a mechanical shutter (here, a lens) that controls the shutter speed value (exposure time) by changing the blocking and opening states of the optical path on the optical path of light emitted from the subject in the photographing lens 10. It has a shutter 44a).
また、レンズシャッタ44aに隣接した位置に光学絞り(以下、単に「絞り」と称する)44bが設けられる。そして、レンズシャッタ44aによって露光時間を制御する場合には、カメラ制御部40において算出されるシャッタ速度および絞り値に基づいて、絞り44bの開放度合いが制御されるととも、レンズシャッタ44aを光路を開放した状態(開状態)から光路を遮断する状態(閉状態)へ駆動させる動作が制御される。なお、絞り44bは、絞り値がF2.8からF11まで変更可能となっている。また、ライブビュー表示時には、原則として絞り44bがシャッタ/絞りドライバ45によって開放(絞り値F2.8)固定となる。また、撮影レンズ10は、複数のレンズ群から構成されており、レンズ群の間隔を変更することで、焦点距離が変更可能となるように設定されている。   Further, an optical aperture (hereinafter simply referred to as “aperture”) 44b is provided at a position adjacent to the lens shutter 44a. When the exposure time is controlled by the lens shutter 44a, the degree of opening of the aperture 44b is controlled based on the shutter speed and aperture value calculated by the camera control unit 40, and the optical path through the lens shutter 44a is controlled. The operation of driving from the opened state (open state) to the state (closed state) for blocking the optical path is controlled. The aperture value of the aperture 44b can be changed from F2.8 to F11. In live view display, as a general rule, the aperture 44b is fixed open (aperture value F2.8) by the shutter / aperture driver 45. The photographing lens 10 is composed of a plurality of lens groups, and is set so that the focal length can be changed by changing the interval between the lens groups.
更に、カメラ制御部40は、本撮影時にAEを行うための露出制御部を有しており、撮像センサ16で取得したライブビュー画像について多分割測光を行うこと等により、カメラ制御部40内の露出制御部が露出制御データを算出する。この露出制御データは、被写体の輝度に関する情報であり、例えば、いわゆる被写体の輝度値BVと感度SVの設定に基づいた露出値EVとして算出される。そして、カメラ制御部40の制御下で、算出された露出制御データ、および設定された各露出制御モードに対応したプログラム線図に基づいて、本撮影時のシャッタ速度に相当する撮像センサ16の電荷蓄積時間(露光時間)や絞り値やアナログゲイン等の露出制御値が制御される。つまり、カメラ制御部40内の露出制御部が露出制御を行う。   Furthermore, the camera control unit 40 has an exposure control unit for performing AE at the time of actual photographing, and performs multi-division photometry on the live view image acquired by the imaging sensor 16, etc. An exposure control unit calculates exposure control data. The exposure control data is information relating to the brightness of the subject, and is calculated as, for example, an exposure value EV based on the settings of the so-called subject brightness value BV and sensitivity SV. Then, under the control of the camera control unit 40, the charge of the image sensor 16 corresponding to the shutter speed at the time of actual photographing is calculated based on the calculated exposure control data and the program diagram corresponding to each set exposure control mode. Exposure control values such as accumulation time (exposure time), aperture value, and analog gain are controlled. That is, the exposure control unit in the camera control unit 40 performs exposure control.
具体的には、撮像センサ16における電子シャッタ機能の動作タイミングや、レンズシャッタ44aの開放時間によって決定される露光時間や、絞り44bによって調整される絞り値が適正となるように、タイミングジェネレーターセンサドライバー46やシャッタ/絞りドライバ45に対するフィードバック制御が行われる。   Specifically, the timing generator sensor driver is set so that the operation timing of the electronic shutter function in the image sensor 16, the exposure time determined by the opening time of the lens shutter 44a, and the aperture value adjusted by the aperture 44b are appropriate. 46 and feedback control for the shutter / aperture driver 45 is performed.
なお、ライブビュー表示時にも、カメラ制御部40では順次取得されるライブビュー画像に基づいて露出制御データを算出し、ライブビュー画像が適正なコントラストを保持するように、撮像センサ16の電荷蓄積時間が適宜変更制御される。   Even during live view display, the camera control unit 40 calculates exposure control data based on sequentially obtained live view images, and the charge accumulation time of the image sensor 16 so that the live view image maintains an appropriate contrast. Are appropriately changed and controlled.
また、スミア無し優先モード(以下、「SFPモード」と称する)に設定されている場合、カメラ制御部40は、スミア検出部50によるスミア発生可能状態の検出に応答して、メカシャッタ(ここでは、レンズシャッタ44a)を強制的に用いて露光時間を制御する露出制御(以下、「第1の露出制御」と称する)を行う。つまり、スミア検出部50によってスミア発生可能状態が検出された場合には、カメラ制御部40が、メカシャッタを強制的に用いた第1の露出制御を行う。   When the smear-free priority mode (hereinafter referred to as “SFP mode”) is set, the camera control unit 40 responds to the detection of the smearable state by the smear detection unit 50, and here, the mechanical shutter (here, Exposure control (hereinafter referred to as “first exposure control”) is performed in which the lens shutter 44a) is forcibly used to control the exposure time. That is, when the smear detection state is detected by the smear detection unit 50, the camera control unit 40 performs the first exposure control using the mechanical shutter forcibly.
一方、スミア検出部50によってスミア発生可能状態が検出されない場合には、単に、低速側のシャッタ速度域ではメカシャッタを用いた第1の露出制御を行い、高速側のシャッタ速度域では電子シャッタ機能によって露光時間を制御する露出制御(以下、「第2の露出制御」と称する)を行う。なお、SFPモードに対応するプログラム線図や露出制御動作については、後程詳述する。   On the other hand, when the smear detection state is not detected by the smear detection unit 50, the first exposure control using the mechanical shutter is simply performed in the low shutter speed range, and the electronic shutter function is used in the high shutter speed range. Exposure control for controlling the exposure time (hereinafter referred to as “second exposure control”) is performed. The program diagram and exposure control operation corresponding to the SFP mode will be described in detail later.
<3.スミア発生の抑制方法>
撮像装置1では、シャッタ速度が比較的高速である場合には第2の露出制御を行い、シャッタ速度が比較的低速である場合には第1の露出制御を行う。なお、レンズシャッタ44aの開閉には、機械的な開閉動作自体に要する時間や、制御信号を受け付けてから駆動が開始するまでのタイムラグの発生や、実動作にある程度の時間を必要とする。そして高速シャッターをメカニカルで実現しようとすると、どうしてもコストアップとなる。よって、露光時間が1/1000秒よりも短い場合には電子シャッタ機能による第2の露出制御を行い、露光時間が1/1000秒以上である場合にはレンズシャッタによる第1の露出制御を行う。
<3. Smear generation suppression method>
In the imaging apparatus 1, the second exposure control is performed when the shutter speed is relatively high, and the first exposure control is performed when the shutter speed is relatively low. Note that the opening and closing of the lens shutter 44a requires a time required for the mechanical opening / closing operation itself, a time lag from when the control signal is received to the start of driving, and a certain amount of time for the actual operation. And if you try to realize a high-speed shutter mechanically, the cost will inevitably increase. Therefore, when the exposure time is shorter than 1/1000 second, the second exposure control by the electronic shutter function is performed, and when the exposure time is 1/1000 second or more, the first exposure control by the lens shutter is performed. .
ここで、スミアが発生し得るような状態では、メカシャッタによる遮光が有効となるため、メカシャッタを用いて露光時間を制御するのが好ましく、また、スミアが発生しないような状態では、被写体の輝度がある程度高ければ、被写体の動きや手ぶれ等に起因する撮影画像中のぶれやぼけ等の発生を回避するために、電子シャッタ機能を用いて露光時間を短く制御するのが好ましい。   Here, since light shielding by the mechanical shutter is effective in a state where smear can occur, it is preferable to control the exposure time using the mechanical shutter, and in a state where smear does not occur, the luminance of the subject is high. If it is high to some extent, it is preferable to control the exposure time to be short by using an electronic shutter function in order to avoid the occurrence of blurring or blurring in the captured image due to the movement of the subject or camera shake.
そこで、本実施形態に係る撮像装置1では、スミア発生可能状態の検出結果に応じて、露出制御を変更するSFPモードを有している。   Therefore, the imaging apparatus 1 according to the present embodiment has an SFP mode in which exposure control is changed according to the detection result of the smearable state.
以下、電子シャッタ機能およびレンズシャッタ44aによる露出制御タイミングについて撮像センサ16の駆動を含めて説明し、その後、SFPモードに対応するプログラム線図、およびSFPモードにおける撮影動作について説明する。   Hereinafter, the exposure control timing by the electronic shutter function and the lens shutter 44a will be described including the driving of the imaging sensor 16, and then the program diagram corresponding to the SFP mode and the shooting operation in the SFP mode will be described.
<3−1.露出制御タイミング>
図3は、電子シャッタ機能による露出制御時における撮像センサ16およびレンズシャッタ44aの駆動を示すタイミングチャートである。図4は、メカシャッタ(ここでは、レンズシャッタ44a)による露出制御時における撮像センサ16およびレンズシャッタ44aの駆動を示すタイミングチャートである。
<3-1. Exposure control timing>
FIG. 3 is a timing chart showing driving of the image sensor 16 and the lens shutter 44a during exposure control by the electronic shutter function. FIG. 4 is a timing chart showing driving of the image sensor 16 and the lens shutter 44a during exposure control by the mechanical shutter (here, the lens shutter 44a).
図3および図4では、上から垂直同期信号(VD)、水平同期信号(HD)、信号電荷蓄積状態、V−CCDの転送モード、センサーゲートパルス、レンズシャッタ44aの開閉状態、および電子シャッタクリアパルスのタイミングを示している。   3 and 4, from the top, the vertical synchronizing signal (VD), the horizontal synchronizing signal (HD), the signal charge accumulation state, the V-CCD transfer mode, the sensor gate pulse, the open / close state of the lens shutter 44a, and the electronic shutter clear. The pulse timing is shown.
まず、電子シャッタ機能による第2の露出制御について説明する。なお、ここでは、電子シャッタ機能によって露出制御を行うため、ライブビュー表示状態から本撮影の終了までレンズシャッタ44aは開状態となっている。   First, the second exposure control by the electronic shutter function will be described. Here, since exposure control is performed by the electronic shutter function, the lens shutter 44a is in an open state from the live view display state to the end of the main photographing.
図3に示すように、まず、本撮影開始直前のライブビュー用の信号電荷の蓄積が終了され、センサーゲートパルスに応答して蓄積された信号電荷がV−CCDにシフトされる(時刻t1)。このシフトされた信号電荷がV−CCDにおいて通常転送モードで転送され、本撮影時の露光(本露光)前から本露光終了まで、高速転送モードでV−CCD内の不要な電荷を排出しつつ、電子シャッタクリアパルスによって本露光が開始され(時刻t2)、蓄積される信号電荷が、センサーゲートパルスに応答してV−CCDにシフトされることで本露光が終了する(時刻t3)。そして、センサーゲートパルスに応答して、レンズシャッタ制御信号が発せられ、レンズシャッタ44aが若干の駆動遅れによる時間の経過後、開状態から閉状態への駆動を開始し(時刻t4)、閉状態へと至る(時刻t5)。   As shown in FIG. 3, first, the accumulation of the signal charge for live view immediately before the start of the main photographing is finished, and the signal charge accumulated in response to the sensor gate pulse is shifted to the V-CCD (time t1). . The shifted signal charges are transferred in the normal transfer mode in the V-CCD, and unnecessary charges in the V-CCD are discharged in the high-speed transfer mode from the exposure (main exposure) before the main photographing to the end of the main exposure. The main exposure is started by the electronic shutter clear pulse (time t2), and the accumulated signal charge is shifted to the V-CCD in response to the sensor gate pulse, thereby completing the main exposure (time t3). Then, in response to the sensor gate pulse, a lens shutter control signal is issued, and after a lapse of time due to a slight drive delay, the lens shutter 44a starts driving from the open state to the closed state (time t4), and the closed state (Time t5).
このように、本露光の露光時間は最後の電子シャッタクリアパルスからセンサーゲートパルスの発生タイミングまでとなり、電子シャッタ機能により、正確にシャッタが切れ、高速のシャッタ速度、すなわち短時間露光が可能となる。しかし、電子シャッタ機能による露出制御では、本露光時や本露光終了後からレンズシャッタ44aが閉まるまで、V−CCDに不要な電荷が流れ込み、いわゆるスミアの発生を招く。   As described above, the exposure time of the main exposure is from the last electronic shutter clear pulse to the generation timing of the sensor gate pulse, and the shutter is accurately released by the electronic shutter function, and a high shutter speed, that is, a short exposure is possible. . However, in the exposure control by the electronic shutter function, unnecessary charges flow into the V-CCD during the main exposure or after the main exposure is completed until the lens shutter 44a is closed, which causes so-called smear.
次に、レンズシャッタ44aによる第1の露出制御について説明する。   Next, the first exposure control by the lens shutter 44a will be described.
図4に示すように、レンズシャッタ44aが開状態で、電子シャッタクリアパルスによって本露光が開始され(時刻t10)、信号電荷が蓄積される。そして、予め算出されたシャッタ速度に応じてレンズシャッタ44aが開状態から閉状態へと至ることで本露光が終了する(時刻t11)。そして、高速転送モードで、V−CCD内に発生している不要な電荷を完全に排出した後に、センサーゲートパルスに応答してV−CCDに蓄積された信号電荷をシフトさせ(時刻t12)、撮像センサ16から信号電荷が読み出される。   As shown in FIG. 4, the main exposure is started by the electronic shutter clear pulse when the lens shutter 44a is open (time t10), and signal charges are accumulated. Then, the main exposure is completed when the lens shutter 44a is changed from the open state to the closed state in accordance with the shutter speed calculated in advance (time t11). In the high-speed transfer mode, after unnecessary charges generated in the V-CCD are completely discharged, the signal charges accumulated in the V-CCD are shifted in response to the sensor gate pulse (time t12). The signal charge is read from the image sensor 16.
このように、レンズシャッタ44aによる露出制御では、レンズシャッタ44aを完全に閉状態とした後に、V−CCD内の不要な電荷を完全に排出してから、本露光による信号電荷を読出す。すなわち、カメラ制御部40が、レンズシャッタ44aによる光路の遮断完了後であって、撮像センサ16に蓄積された信号電荷をV−CCDによって転送する前に、V−CCD内の不要な信号電荷を排除するように制御する。その結果、スミアの発生を抑制・防止して、高画質の撮影画像を得ることができる。しかし、レンズシャッタ44aの開閉に要する時間により、レンズシャッタ44aによる露出制御では高速のシャッタ速度を実現することができない。   As described above, in the exposure control by the lens shutter 44a, after the lens shutter 44a is completely closed, unnecessary charges in the V-CCD are completely discharged, and then the signal charges by the main exposure are read. That is, after the camera control unit 40 completes blocking of the optical path by the lens shutter 44a and before transferring the signal charge accumulated in the imaging sensor 16 by the V-CCD, unnecessary signal charge in the V-CCD is transferred. Control to eliminate. As a result, it is possible to suppress and prevent the occurrence of smear and obtain a high-quality captured image. However, due to the time required to open and close the lens shutter 44a, a high shutter speed cannot be realized by exposure control using the lens shutter 44a.
<3−2.スミア無し優先モード(SFPモード)に対応するプログラム線図>
SFPモードでは、スミアの発生を抑制・防止するために、被写体の輝度値すなわち露出値EVの大小に拘わらず、スミアが発生し得る状態では、レンズシャッタ44aを用いる第1の露出制御を行う。つまり、スミア発生可能状態の検出の有無に応じて、適宜露出制御用のプログラム線図が変更される。
<3-2. Program diagram corresponding to priority mode without smear (SFP mode)>
In the SFP mode, in order to suppress and prevent the occurrence of smear, first exposure control using the lens shutter 44a is performed in a state where smear can occur regardless of the brightness value of the subject, that is, the exposure value EV. That is, the program diagram for exposure control is appropriately changed according to whether or not a smearable state is detected.
ここでは、まず、スミアの発生を抑制するSFPモードに対応する露出制御用のプログラム線図について説明し、プログラム線図の変更についてはさらに後述する。   Here, first, an exposure control program diagram corresponding to the SFP mode for suppressing the occurrence of smear will be described, and the change of the program diagram will be further described later.
図5は、SFPモードに対応するプログラム線図を例示する図である。図5(A)は、スミア発生可能状態が検出されない場合等に用いられるプログラム線図を示し、図5(B)は、スミア発生可能状態が検出される場合に用いられるプログラム線図を示している。なお、図5に示すプログラム線図では、縦軸が絞り値(F)を、横軸がシャッタ速度値(SS)を、斜めの軸が露出値(EV)を示している。また、図5以降のプログラム線図では、太線がレンズシャッタ44aを用いた第1の露出制御に対応したプログラム線図を示しており、太破線が電子シャッタ機能を用いた第2の露出制御に対応したプログラム線図を示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating a program diagram corresponding to the SFP mode. FIG. 5A shows a program diagram used when a smearable state is not detected, and FIG. 5B shows a program diagram used when a smearable state is detected. Yes. In the program diagram shown in FIG. 5, the vertical axis represents the aperture value (F), the horizontal axis represents the shutter speed value (SS), and the oblique axis represents the exposure value (EV). In the program diagrams in FIG. 5 and subsequent figures, the bold line shows the program diagram corresponding to the first exposure control using the lens shutter 44a, and the thick broken line shows the second exposure control using the electronic shutter function. The corresponding program diagram is shown.
例えば、スミア発生可能状態が検出されない場合には、図5(A)に示すように、シャッタ速度値≧1/1000秒で第1の露出制御を行い、シャッタ速度値<1/1000秒で第2の露出制御を行う。具体的には、露出値EV≦10では、露出値EVの増加に伴って、絞り値F2.8に固定したままで単にシャッタ速度値を減少させる第1の露出制御を行う。10<露出値EV≦16では、露出値EVの増加に伴って、絞り値をF2.8からF8まで変化させるとともに、シャッタ速度値を1/125秒から1/1000秒まで減少させる第1の露出制御を行う。また、16<露出値EV≦18では、露出値EVの増加に伴って、絞り値をF8からF11に変化させるとともに、シャッタ速度値を1/1000秒から1/2000秒まで減少させる第2の露出制御を行う。更に、露出値EV>18では、露出値EVの増加に伴って、絞り値F11に固定したままで単にシャッタ速度値を減少させる第2の露出制御を行う。   For example, if the smearable state is not detected, as shown in FIG. 5A, the first exposure control is performed with the shutter speed value ≧ 1/1000 seconds, and the shutter speed value <1/1000 seconds. 2 exposure control is performed. Specifically, when the exposure value EV ≦ 10, the first exposure control is performed in which the shutter speed value is simply decreased while the aperture value F2.8 remains fixed as the exposure value EV increases. When 10 <exposure value EV ≦ 16, as the exposure value EV increases, the aperture value is changed from F2.8 to F8, and the shutter speed value is decreased from 1/125 seconds to 1/1000 seconds. Perform exposure control. If 16 <exposure value EV ≦ 18, the aperture value is changed from F8 to F11 as the exposure value EV increases, and the shutter speed value is decreased from 1/1000 second to 1/2000 second. Perform exposure control. Further, when the exposure value EV> 18, second exposure control is performed in which the shutter speed value is simply decreased while the aperture value F11 remains fixed as the exposure value EV increases.
一方、スミア発生可能状態が検出される場合には、図5(B)に示すように、スミアの発生を抑制・防止するため、シャッタ速度値が1/1000秒以下となるような第1の露出制御を行う。具体的には、露出値EV≦16では、図5(A)に示すプログラム線図と同様になる。一方、16<露出値EV≦17では、シャッタ速度値を1/1000秒に固定したままで絞り値をF8からF11に変化させる第1の露出制御を行う。また、露出値EV>17では、絞りをF11よりも絞ることができないため、図5(B)では図示を省略するが、露出値EVの増加に伴って、絞り値F11、シャッタ速度値=1/1000秒に固定したままで、アナログゲインを低下させる第1の露出制御を行う。つまり、図5(B)の点GCPから更に露出値EVが減少すると、アナログゲインを低下させることで適正露出を得る。つまり、図5(B)に示すプログラム線図は、第1の露出制御のみによる露出制御を示すため、「第1の露出制御専用のプログラム線図」と称することができる。   On the other hand, when the smearable state is detected, as shown in FIG. 5B, the first shutter speed value is 1/1000 second or less in order to suppress / prevent smearing. Perform exposure control. Specifically, the exposure value EV ≦ 16 is the same as the program diagram shown in FIG. On the other hand, when 16 <exposure value EV ≦ 17, first exposure control is performed in which the aperture value is changed from F8 to F11 while the shutter speed value is fixed at 1/1000 second. In addition, when the exposure value EV> 17, the aperture cannot be reduced more than F11. Therefore, although not shown in FIG. 5B, the aperture value F11 and the shutter speed value = 1 as the exposure value EV increases. The first exposure control is performed to reduce the analog gain while maintaining / 1000 seconds. That is, when the exposure value EV further decreases from the point GCP in FIG. 5B, appropriate exposure is obtained by reducing the analog gain. That is, the program diagram shown in FIG. 5B can be referred to as a “program diagram dedicated to the first exposure control” because it shows exposure control by only the first exposure control.
<3−3.スミア発生可能状態の検出>
以下、スミア検出部50が、ライブビュー画像におけるスミア発生状態を検出することで、撮影画像にスミアが発生し得るスミア発生可能状態を検出する動作について説明する。
<3-3. Detection of smear possible state>
Hereinafter, an operation in which the smear detection unit 50 detects a smear occurrence state in which a smear can occur in the captured image by detecting a smear occurrence state in the live view image will be described.
図6は、スミア発生可能状態を検出する方法について説明する図である。図6(A)は、輝度が非常に高い太陽SUを含む夕景を示しており、図6(B)は、撮像センサ16上に照射される被写体の光学像とスミアSMとの関係を示しており、図6(C)は、スミアSMの発生したライブビュー画像を示している。なお、撮像センサ16上には、図6(B)に示すように、被写体が反転したような光学像が結像される。また、図6(B),(C)においても、光学像や画像中の太陽SUに対応する部分を太陽SUとして示している。   FIG. 6 is a diagram illustrating a method for detecting a smearable state. 6A shows an evening scene including the sun SU having a very high luminance, and FIG. 6B shows the relationship between the optical image of the subject irradiated on the image sensor 16 and the smear SM. FIG. 6C shows a live view image in which smear SM is generated. Note that, as shown in FIG. 6B, an optical image in which the subject is inverted is formed on the image sensor 16. In FIGS. 6B and 6C, the portion corresponding to the sun SU in the optical image and the image is shown as the sun SU.
レンズシャッタ44aが開状態であるとき、例えば、図6(A)に示すような輝度が非常に高い太陽SUを含む夕景を撮影する場合には、図6(B)に示すように、太陽SUの光学像が結像される位置で不要な電荷が発生し、その位置からH−CCDに向けて、すなわちV−CCDに沿った垂直方向に、不要な電荷が転送される。そして、ライブビュー画像を取得する際には、レンズシャッタ44aは常に開状態となるため、ライブビュー画像には、図6(C)に示すように、太陽SUの位置から上下方向(V−CCDに沿った方向)に長く延びたスミアSMが発生する。   When the lens shutter 44a is in the open state, for example, when shooting a sunset scene including the sun SU having a very high luminance as shown in FIG. 6A, as shown in FIG. 6B, the sun SU Unnecessary charges are generated at the position where the optical image is formed, and unnecessary charges are transferred from the position toward the H-CCD, that is, in the vertical direction along the V-CCD. When the live view image is acquired, the lens shutter 44a is always in the open state. Therefore, as shown in FIG. 6C, the live view image has a vertical direction (V-CCD) from the position of the sun SU. Smear SM extending long in the direction along the line).
このように、輝度が非常に高い部分が被写体に含まれる場合には、ライブビュー画像にスミアが発生する。そして、スミア検出部50は、ライブビュー画像におけるスミア発生状態をスミア発生可能状態として検出する。   In this way, when the subject includes a portion with extremely high luminance, smear occurs in the live view image. Then, the smear detection unit 50 detects a smear occurrence state in the live view image as a smear occurrence possible state.
具体的には、例えば、ライブビュー画像において、所定値(例えば、輝度を8bit、すなわち0〜255階調で表現する場合は、所定値=250)以上の画素値を有する画素(高輝度画素)が、撮像センサ16のV−CCDにおける電荷転送方向に対応する方向に沿った線状の部分(以下、「線状高輝度部」と称する)を形成していれば、ライブビュー画像におけるスミア発生状態を検出することができる。言い換えれば、ライブビュー画像において所定値以上の画素値を有する高輝度画素が所定の配置状況(V−CCDの電荷転送方向に対応する方向に沿って線状に配置されている状況)にある状態をスミア発生可能状態として検出する。   Specifically, for example, in a live view image, a pixel (high luminance pixel) having a pixel value equal to or higher than a predetermined value (for example, luminance is 8 bits, that is, predetermined value = 250 when expressed in 0 to 255 gradations). However, if a linear portion (hereinafter referred to as “linear high-intensity portion”) along the direction corresponding to the charge transfer direction in the V-CCD of the image sensor 16 is formed, smear occurs in the live view image. The state can be detected. In other words, in the live view image, a state in which high-luminance pixels having a pixel value equal to or larger than a predetermined value are in a predetermined arrangement state (a state in which the high-luminance pixels are arranged linearly along a direction corresponding to the charge transfer direction of the V-CCD) Is detected as a smearable state.
<3−4.スミア無し優先モード(SFPモード)における撮影動作フロー>
図7は、SFPモードにおける撮影動作フローを例示するフローチャートであり、本動作フローは、主にカメラ制御部40によって制御される。SFPモードが露出制御モードとして選択された状態でRECモードに設定されるか、または、RECモードに設定された状態でSFPモードが露出制御モードとして選択されると、SFPモードにおける撮影動作フローを開始し、図7のステップS1に進む。
<3-4. Shooting Operation Flow in Smearless Priority Mode (SFP Mode)>
FIG. 7 is a flowchart illustrating an imaging operation flow in the SFP mode. This operation flow is mainly controlled by the camera control unit 40. When the SFP mode is selected as the exposure control mode and the REC mode is set, or when the SFP mode is selected as the exposure control mode and the REC mode is set, the shooting operation flow in the SFP mode is started. Then, the process proceeds to step S1 in FIG.
ステップS1では、露出制御モードがSFPモードに設定され、ステップS2に進む。ここでは、まず、露出制御用のプログラム線図として、図5(A)に示すプログラム線図が設定される。   In step S1, the exposure control mode is set to the SFP mode, and the process proceeds to step S2. Here, first, a program diagram shown in FIG. 5A is set as a program diagram for exposure control.
ステップS2では、ライブビュー表示が開始され、ステップS3に進む。   In step S2, live view display is started, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、シャッタボタン13が半押しされてS1オン状態となっているか否かを判別する。ここでは、S1オン状態となっていればステップS4に進み、S1オン状態となるまでステップS3の判別動作が繰り返される。   In step S3, it is determined whether or not the shutter button 13 is half-pressed and the S1 is on. Here, if the S1 is on, the process proceeds to step S4, and the determination operation of step S3 is repeated until the S1 is on.
ステップS4では、S1オン状態となったことに応答して、AF、WB動作を行うとともに、AEに含まれるライブビュー画像についての測光動作を開始し、ステップS5に進む。なお、ここでは、測光動作が開始されると、順次、露出制御データの算出、ステップS1で設定されたプログラム線図に基づいた露出制御値(シャッタ速度値や絞り値等)の算出・設定が行われる。   In step S4, in response to the S1 being turned on, AF and WB operations are performed, and a photometric operation for the live view image included in the AE is started, and the process proceeds to step S5. Here, when the photometric operation is started, exposure control data is calculated and exposure control values (shutter speed value, aperture value, etc.) are calculated and set based on the program diagram set in step S1. Done.
ステップS5では、スミア発生状態の検出動作が行われ、ステップS6に進む。ここでは、上述したように、スミア検出部50によって、ライブビュー画像における線状高輝度部を検出することで、ライブビュー画像におけるスミア発生状態(すなわち、スミア発生可能状態)を検出する。つまり、本動作フローにおいては、本撮影前に、ユーザーによるシャッタボタン13の押下操作に基づく撮影準備動作の開始指示に応答して、S1オン状態となると、ライブビュー画像におけるスミア発生状態をスミア発生可能状態として検出する。言い換えれば、撮影準備動作の開始に応答して、スミア発生状態(すなわち、スミア発生可能状態)を検出する。   In step S5, a smear occurrence state detection operation is performed, and the process proceeds to step S6. Here, as described above, the smear detection unit 50 detects a linear high-luminance part in the live view image, thereby detecting a smear occurrence state (that is, a smear possible state) in the live view image. That is, in the main operation flow, when the S1 is turned on in response to an instruction to start the shooting preparation operation based on the pressing operation of the shutter button 13 by the user before the main shooting, the smear generation state in the live view image is generated. Detect as possible state. In other words, in response to the start of the shooting preparation operation, a smear occurrence state (that is, a smear occurrence possible state) is detected.
ステップS6では、ステップS5でスミア発生状態(すなわち、スミア発生可能状態)が検出されたか否かを判別する。ここでは、ステップS5でスミア発生状態が検出されていれば、ステップS7に進み、検出されていなければ、ステップS10に進む。   In step S6, it is determined whether or not a smear occurrence state (that is, a smear possible state) is detected in step S5. Here, if a smear occurrence state is detected in step S5, the process proceeds to step S7, and if not detected, the process proceeds to step S10.
ステップS7では、ステップS4における測光動作に基づいて算出される露出制御値(ここでは、シャッタ速度値)を確認し、ステップS8に進む。   In step S7, an exposure control value (here, shutter speed value) calculated based on the photometric operation in step S4 is confirmed, and the process proceeds to step S8.
ステップS8では、ステップS7で確認されたシャッタ速度値が、図5(A)に示すプログラム線図においてレンズシャッタ44aで露出制御を行うことができるシャッタ速度値の範囲(以下、「メカシャッタ制御範囲」と称する)に属するか否か判別する。ここでは、シャッタ速度値がメカシャッタ制御範囲に属する場合は、ステップS10に進み、属さない場合は、ステップS9に進む。   In step S8, the shutter speed value confirmed in step S7 is a range of shutter speed values in which exposure control can be performed with the lens shutter 44a in the program diagram shown in FIG. 5A (hereinafter referred to as “mechanical shutter control range”). Or not). Here, if the shutter speed value belongs to the mechanical shutter control range, the process proceeds to step S10, and if not, the process proceeds to step S9.
なお、ここでは、スミア発生状態が検出された場合であっても、メカシャッタ制御範囲(ここでは、シャッタ速度値が1/1000秒以下の範囲)に属する場合は、図5(A)に示すプログラム線図に基づいて算出された露出制御値を採用する。しかし、図5(A)および図5(B)に示すプログラム線図では、シャッタ速度値が1/1000秒以下の範囲では、全く同様となっているため、ここでは、図5(B)に示すスミア発生可能状態が検出された場合に用いられる第1の露出制御専用のプログラム線図に基づいて算出された露出制御値を採用するのと同じこととなる。   Here, even if the smear occurrence state is detected, the program shown in FIG. 5A is used if it belongs to the mechanical shutter control range (here, the shutter speed value is a range of 1/1000 second or less). The exposure control value calculated based on the diagram is adopted. However, since the program diagrams shown in FIGS. 5A and 5B are exactly the same when the shutter speed value is 1/1000 seconds or less, here, FIG. This is the same as employing the exposure control value calculated based on the program diagram dedicated to the first exposure control used when the smearable state shown is detected.
ステップS9では、露出制御用のプログラム線図を、図5(B)に示す第1の露出制御専用のプログラム線図に変更し、露出制御値を再度算出・設定し、ステップS10に進む。ここでは、ステップS4において算出される露出制御データと、図5(B)に示すプログラム線図とに基づいて、露出制御値が再設定される。   In step S9, the exposure control program diagram is changed to the first exposure control program diagram shown in FIG. 5B, the exposure control value is calculated and set again, and the process proceeds to step S10. Here, the exposure control value is reset based on the exposure control data calculated in step S4 and the program diagram shown in FIG.
ステップS10では、シャッタボタン13が全押しされてS2オン状態となっているか否かを判別する。ここでは、S2オン状態となっていればステップS11に進み、S2オン状態となっていなければステップS3に戻る。   In step S10, it is determined whether or not the shutter button 13 is fully pressed and the S2 is on. Here, if the S2 is on, the process proceeds to step S11. If the S2 is not on, the process returns to step S3.
ステップS11では、本撮影の露光、画像信号の読出し動作等を含む撮像処理が行われ、ステップS12に進む。ここでは、ステップS4、またはステップS9で設定された露出制御値に基づいて露光時間等等が制御される。   In step S11, imaging processing including exposure for actual photographing, image signal readout operation, and the like are performed, and the process proceeds to step S12. Here, the exposure time and the like are controlled based on the exposure control value set in step S4 or step S9.
ステップS12では、本撮影で得られた撮影画像の記録処理が行われ、ステップS13に進む。ここでは、ステップS11で取得される画像信号に対して種々の画像処理が行われることで、記録用の撮影画像としてメモリカード9に記録される。   In step S12, the recording process of the captured image obtained by the actual shooting is performed, and the process proceeds to step S13. Here, various image processing is performed on the image signal acquired in step S11, and the recorded image is recorded in the memory card 9 as a recording image.
ステップS13では、次の撮影があるか否か、すなわち次のフレームを撮影するか否かを判別する。ここでは、例えば、ユーザーによって撮影モード切替スイッチ12が操作されることで、再生モードに切替えられた場合等には、次の撮影がないものとして、ステップS14に進む。一方、例えば、撮影モードが維持される場合は、次の撮影があるものとして、ステップS2に戻り、ステップS2からステップS13の処理を再度行う。なお、露出制御モードがSFPモードから他のモードへと変更された場合にも、次の撮影がないものとして、ステップS14に進む。   In step S13, it is determined whether or not there is a next shooting, that is, whether or not the next frame is shot. Here, for example, when the shooting mode changeover switch 12 is operated by the user to switch to the reproduction mode, it is determined that there is no next shooting and the process proceeds to step S14. On the other hand, for example, when the shooting mode is maintained, it is assumed that there is the next shooting, and the process returns to step S2, and the processing from step S2 to step S13 is performed again. Even when the exposure control mode is changed from the SFP mode to another mode, the process proceeds to step S14 on the assumption that there is no next shooting.
ステップS14では、SFPモードにおける撮影動作を終了する処理が行われ、SFPモードの撮影動作フローが終了する。   In step S14, processing for ending the shooting operation in the SFP mode is performed, and the shooting operation flow in the SFP mode is ended.
以上のように、本実施形態に係る撮像装置1では、露出制御モードがスミア無し優先モード(SFPモード)に設定されると、まず、第1および第2の露出制御のうち露出値EVに応じた一方の露出制御を選択的に行うような露出制御に対応するプログラム線図が設定される。しかし、スミア検出部50がスミア発生可能状態を検出した場合であって、既に設定されたプログラム線図に基づいて第2の露出制御を行うような露出制御値が算出されている場合には、露出制御用のプログラム線図が、第1の露出制御専用のプログラム線図に変更される。そして、露出制御値が再度算出・設定される。つまり、撮像装置1は、撮影画像にスミアが発生し得る状態を検出した場合には、メカシャッタを強制的に用いた第1の露出制御を行うように制御される。その結果、記録用の撮影画像におけるスミアの発生を抑制することができ、スミアの発生を抑制するといった観点から、電子シャッタ機能による露光制御とメカシャッタによる露光制御とを適正に選択することができる。   As described above, in the imaging apparatus 1 according to the present embodiment, when the exposure control mode is set to the smear-less priority mode (SFP mode), first, according to the exposure value EV in the first and second exposure controls. A program diagram corresponding to exposure control for selectively performing the other exposure control is set. However, when the smear detection unit 50 detects a smear-occurrence enabled state and an exposure control value for performing the second exposure control based on the already set program diagram is calculated, The program diagram for exposure control is changed to a program diagram dedicated to the first exposure control. Then, the exposure control value is calculated and set again. That is, the imaging apparatus 1 is controlled to perform the first exposure control using the mechanical shutter forcibly when a state where smear may occur in the captured image is detected. As a result, it is possible to suppress the occurrence of smear in the recorded photographed image, and to appropriately select the exposure control by the electronic shutter function and the exposure control by the mechanical shutter from the viewpoint of suppressing the occurrence of smear.
また、本撮影前に、ユーザーの操作に基づいた撮影準備動作の開始指示に応答して、ライブビュー画像におけるスミア発生状態をスミア発生可能状態として検出する。その結果、本撮影前に、記録用の撮影画像にスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   Further, before the actual shooting, in response to an instruction to start the shooting preparation operation based on the user's operation, the smear occurrence state in the live view image is detected as a smear possible state. As a result, it is possible to recognize whether or not smear can occur in the recorded image before recording.
また、被写体に係るライブビュー画像において、高輝度画素が所定の配置状況にある状態をスミア発生可能状態として検出する。したがって、簡単に記録用の撮影画像においてスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   Further, in the live view image related to the subject, a state where the high luminance pixels are in a predetermined arrangement state is detected as a smearable state. Therefore, it is possible to easily recognize whether or not smear can occur in the recorded image for recording.
更に、撮像装置1のように、撮像センサ16として、構造が極めて微小となるとスミアが発生し易いプログレッシブタイプのCCD撮像素子を用いた場合は、インターレースタイプ等他のタイプのCCD撮像素子を用いた場合と比較すると、上述したような手法を採用することで、スミアの発生を大幅に抑制することができる。したがって、スミアの発生を抑制するといった観点から、電子シャッタ機能による露光制御とメカシャッタによる露光制御とを適正に選択することができるといった有効性の度合いが増す。   Further, when a progressive type CCD image sensor that is prone to smear when the structure is extremely small as the image sensor 16 as in the image pickup apparatus 1, another type of CCD image sensor such as an interlace type is used. Compared to the case, it is possible to significantly suppress the occurrence of smear by adopting the method as described above. Therefore, from the viewpoint of suppressing occurrence of smear, the degree of effectiveness that exposure control by the electronic shutter function and exposure control by the mechanical shutter can be appropriately selected increases.
なお、例えば、一般的に撮像センサ16の構造が微細化しても構造的にスミアが発生し難い2フィールド読出し型等のインターレースタイプのCCD撮像素子を用いた場合、電子シャッタ機能による露出制御では、時間的に連続して読み出される1フィールド目の信号電荷しか利用することができない。これは、1フィールド目と2フィールド目の露光時間が異なってしまうためである。そのため、上述したような手法を採用した場合は、プログレッシブタイプのCCD撮像素子を用いた方が、撮像センサ16の全画素に基づく高画質の撮影画像を取得することができるため、撮影画像の高画素数化をも図ることができ、より好ましい結果を得ることができる。   For example, in the case of using an interlace type CCD image pickup device such as a two-field readout type in which smear is not easily generated even when the structure of the image sensor 16 is miniaturized, in the exposure control by the electronic shutter function, Only signal charges in the first field that are continuously read out in time can be used. This is because the exposure times of the first field and the second field are different. For this reason, when the above-described method is adopted, a high-quality captured image based on all the pixels of the image sensor 16 can be obtained by using a progressive type CCD image sensor. The number of pixels can be increased, and a more preferable result can be obtained.
<4.変形例>
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
<4. Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the thing of the content demonstrated above.
◎例えば、上述した実施形態では、ライブビュー画像における線状高輝度部を検出することで、スミア発生可能状態を検出したが、これに限られるものではなく、例えば、被写体の絶対照度(輝度)に基づいてスミア発生可能状態を検出するようにしても良い。例えば、ライブビュー表示中に、夜景中のスポット光や太陽等照度が所定値(例えば、BV値で13)以上の被写体(高輝度被写体)を検出することで、スミア発生可能状態を検出するようにしても良い。つまり、被写体が所定輝度以上の部分を含んでいる状態をスミア発生可能状態として検出しても良い。   For example, in the above-described embodiment, the smearable state is detected by detecting the linear high-luminance part in the live view image. However, the present invention is not limited to this. For example, the absolute illuminance (luminance) of the subject The smearable state may be detected based on the above. For example, during live view display, it is possible to detect a smearable state by detecting a subject (high brightness subject) whose spotlight in the night view or the illuminance such as the sun is a predetermined value (for example, BV value 13) or more. Anyway. That is, a state in which the subject includes a portion having a predetermined luminance or more may be detected as a smearable state.
なお、ここでは、ライブビュー画像から高輝度画素の存在を検出することによって、被写体が所定輝度以上の部分を含んでいる状態を検出することができるが、この形態に限られず、撮像センサ以外に、高輝度被写体が存在していることを検出するセンサを設けても良い。例えば、一眼レフタイプのデジタルカメラを考えた場合には、このようなセンサとして、CCD撮像素子の前面に設けられる反射ミラー等によって反射される光を受光して多分割測光するようなセンサが考えられる。   In this case, by detecting the presence of high-luminance pixels from the live view image, it is possible to detect a state in which the subject includes a portion with a predetermined luminance or higher. A sensor for detecting the presence of a high-luminance subject may be provided. For example, when considering a single-lens reflex digital camera, such a sensor may be a sensor that receives light reflected by a reflecting mirror or the like provided in front of a CCD image sensor and performs multi-segment photometry. It is done.
このように、被写体中に非常に明るい部分が含まれる状態をスミア発生可能状態として検出することにより、被写体中に太陽等スミアを発生させるような光源が存在しているか否かを検出することができる。その結果、簡単にスミアが発生し得る状態にあるか否かを認識することができる。   In this way, it is possible to detect whether or not a light source that generates smear such as the sun exists in the subject by detecting a state in which the subject includes a very bright portion as a smearable state. it can. As a result, it is possible to easily recognize whether or not smear can occur.
また、ライブビュー画像における高輝度画素の線状配置状況と高輝度被写体とのうち少なくとも一方を検出した場合に、スミア発生可能状態を検出したものとしても良い。   Further, when at least one of the linear arrangement state of the high-luminance pixels and the high-luminance subject in the live view image is detected, a smearable state may be detected.
また、ライブビュー表示中の絞り値によっては、スミアを発生させるような高輝度被写体の照度が変化するため、高輝度被写体とするための照度の所定値(閾値)が、絞り値の変更に応じて適切に変更されるようにしても良い。   Also, depending on the aperture value during live view display, the illuminance of a high-brightness subject that causes smear changes, so the predetermined value (threshold value) of illuminance for making a high-brightness subject changes according to the change in aperture value. May be changed appropriately.
◎また、上述した実施形態では、スミア発生可能状態が検出されなかった場合には、図5(A)に示すように低速側のシャッタ速度域ではメカシャッタを用いた第1の露出制御を、高速側のシャッタ速度域では電子シャッタ機能を用いた第2の露出制御を行うようなプログラム線図に基づいて露出制御値が算出されたが、これに限られるものではなく、例えば、図5(A)に示すプログラム線図においてメカシャッタによる第1の露出制御にあたる部分を、図8に示すように、電子シャッタ機能による第2の露出制御に変更しても良い。つまり、スミア検出部50によってスミア発生可能状態が検出されなかった場合には、常に電子シャッタ機能を用いた第2の露出制御を実施するようにしても良い。このように、スミアが発生し得る状態を検出しなかった場合には、電子シャッタ機能を用いた露出制御を行うような構成とすることにより、機械的なメカシャッタを用いた第1の露出制御よりも、高精度な露出制御を実施することができる。また、第1の露出制御のように、露光終了後に、メカシャッタを閉状態として、V−CCDにおける不要な信号電荷を排出するのに要する時間が不要となるため、1フレーム分の撮影の開始から撮影画像の記録までを含めた時間を短縮することが可能である。その結果、次の撮影に素早く移ることができ、インターバルの短い連続撮影等が可能となる。   Also, in the above-described embodiment, when the smearable state is not detected, the first exposure control using the mechanical shutter is performed at high speed in the low-speed shutter speed range as shown in FIG. In the shutter speed range on the side, the exposure control value is calculated based on a program diagram for performing the second exposure control using the electronic shutter function. However, the present invention is not limited to this. For example, FIG. In the program diagram shown in FIG. 8, the portion corresponding to the first exposure control by the mechanical shutter may be changed to the second exposure control by the electronic shutter function as shown in FIG. That is, when the smear detection state is not detected by the smear detection unit 50, the second exposure control using the electronic shutter function may always be performed. As described above, when a state where smear can be generated is not detected, the exposure control using the electronic shutter function is performed, so that the first exposure control using the mechanical mechanical shutter is performed. In addition, highly accurate exposure control can be performed. Further, as in the first exposure control, after the exposure is completed, the mechanical shutter is closed, and the time required for discharging unnecessary signal charges in the V-CCD is not required. It is possible to shorten the time including the recording of the captured image. As a result, it is possible to quickly move to the next shooting, and continuous shooting with a short interval becomes possible.
◎また、上述した実施形態では、スミア検出部50が、ライブビュー画像における線状高輝度部を検出することで、スミア発生可能状態を検出したが、これに限られるものではなく、例えば、ライブビュー画像を取得する際に、CCD撮像素子の有効画素の周囲に配置されるオプティカルブラックの部分から出力される画像信号が所定値以上の画素値を示す場合は、ライブビュー画像におけるスミア発生状態、すなわちスミア発生可能状態を検出しても良い。   In the above-described embodiment, the smear detection unit 50 detects the smearable state by detecting the linear high luminance portion in the live view image. However, the present invention is not limited to this. When obtaining a view image, if the image signal output from the optical black portion arranged around the effective pixel of the CCD image sensor shows a pixel value greater than or equal to a predetermined value, a smear occurrence state in the live view image, That is, a smearable state may be detected.
図9は、オプティカルブラックを用いたスミア発生可能状態の検出方法を説明するための図である。図9では、ライブビュー表示時に撮像センサ16の全画素から読み出される画像信号に基づく画像Gを示している。図9に示すように、画像Gにおいて、非常に高輝度の太陽SUが被写体に含まれている場合には、太陽SUの上下に線状のスミアSMが発生した状態となる。そして、画像Gのうち撮像センサ16の有効画素に対応する領域(すなわち、ライブビュー画像に対応する領域)USの周囲には、オプティカルブラックの部分から読み出される画素が配列される領域OBが存在する。この領域OBには、通常であればほぼ黒(画素値が0階調)となる画素が配列されるが、図9に示すように、スミアSMを発生させているような場合には、撮像センサ16においては、本来であれば被写体に係る光学像が結像されないオプティカルブラックの部分の画素にも不要電荷が流れ込むため、領域OBに高輝度部P1,P2が発生する。よって、スミア検出部50が、高輝度部P1,P2を検出するようにしてもスミア発生可能状態を検出することができる。   FIG. 9 is a diagram for explaining a method of detecting a smearable state using optical black. FIG. 9 shows an image G based on an image signal read from all pixels of the image sensor 16 during live view display. As shown in FIG. 9, in the image G, when a very high-intensity sun SU is included in the subject, linear smears SM are generated above and below the sun SU. An area OB in which pixels read out from the optical black portion are arranged around an area US corresponding to the effective pixels of the image sensor 16 (that is, an area corresponding to the live view image) US. . In this area OB, pixels that are almost black (pixel value is 0 gradation) are normally arranged. However, in the case where smear SM is generated as shown in FIG. In the sensor 16, since unnecessary charges also flow into the pixels of the optical black portion where an optical image related to the subject is not originally formed, high brightness portions P <b> 1 and P <b> 2 are generated in the region OB. Therefore, even if the smear detection unit 50 detects the high luminance portions P1 and P2, it is possible to detect the smearable state.
◎また、上述した実施形態では、S1オン状態となった後にライブビュー画像に基づいてスミア発生可能状態を検出したが、これに限られるものではなく、例えば、S1オン状態となる前においてライブビュー画像に基づきスミア発生可能状態を検出するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the smearable state is detected based on the live view image after the S1 is turned on. However, the present invention is not limited to this. For example, the live view before the S1 is turned on is detected. You may make it detect a smear possible state based on an image.
◎また、上述した実施形態では、輝度を8ビットで階調表現した場合には、250階調以上の画素値を有する画素を高輝度画素としたが、これに限られるものではなく、例えば、輝度を10ビットで階調表現した場合には、上位1ビットないし2ビットに属する画素値を有する画素を高輝度画素としても良い。   In the above-described embodiment, when the luminance is expressed by 8 bits, a pixel having a pixel value of 250 gradations or more is a high luminance pixel. However, the present invention is not limited to this. For example, When the luminance is expressed by gradation with 10 bits, a pixel having a pixel value belonging to the upper 1 bit or 2 bits may be a high luminance pixel.
本発明の実施形態に係る撮像装置の要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the imaging device which concerns on embodiment of this invention. 撮像装置の機能構成を例示するブロック図である。FIG. 25 is a block diagram illustrating a functional configuration of an imaging apparatus. 電子シャッタ機能による露出制御についてのタイミングチャートである。It is a timing chart about exposure control by an electronic shutter function. メカシャッタによる露出制御についてのタイミングチャートである。It is a timing chart about exposure control by a mechanical shutter. スミア無し優先モードにおけるプログラム線図を例示する図である。It is a figure which illustrates the program diagram in smearless priority mode. スミア発生可能状態を検出する方法について説明する図である。It is a figure explaining the method of detecting a smear possible state. スミア無し優先モードでの撮影動作フローを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging | photography operation | movement flow in non-smear priority mode. 変形例に係るプログラム線図を例示する図である。It is a figure which illustrates the program diagram concerning a modification. 変形例に係るスミア発生可能状態の検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detection method of the smear possible state which concerns on a modification.
符号の説明Explanation of symbols
1 撮像装置
2 信号処理部
3 画像処理部
10 撮影レンズ
16 撮像センサ
40 カメラ制御部
44a レンズシャッタ
44b 絞り
50 スミア検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 2 Signal processing part 3 Image processing part 10 Shooting lens 16 Imaging sensor 40 Camera control part 44a Lens shutter 44b Aperture 50 Smear detection part

Claims (6)

  1. 被写体からの光路の遮断および開放によって露光時間を制御するメカシャッタと、撮像素子の電気的な状態の制御によって露光時間を制御する電子シャッタ機能とを用いて露出制御を行う撮像装置であって、
    前記被写体に係る光学像に基づいて画像を取得する画像取得手段と、
    前記被写体に係る光学像に基づいて、前記画像取得手段によって取得される記録用の撮影画像にスミアが発生し得るスミア発生可能状態を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって前記スミア発生可能状態が検出された場合には、前記メカシャッタを強制的に用いた第1の露出制御を行う制御手段と、
    を備えることを特徴とする撮像装置。
    An imaging apparatus that performs exposure control using a mechanical shutter that controls exposure time by blocking and opening an optical path from a subject, and an electronic shutter function that controls exposure time by controlling an electrical state of the imaging element,
    Image acquisition means for acquiring an image based on an optical image related to the subject;
    Detecting means for detecting a smearable state in which smear may occur in a recorded photographed image acquired by the image acquiring means based on an optical image relating to the subject;
    Control means for performing first exposure control forcibly using the mechanical shutter when the smearable state is detected by the detection means;
    An imaging apparatus comprising:
  2. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    ユーザーの操作に基づいて撮影準備動作の開始を指示する指示手段、
    を備え、
    前記検出手段が、
    前記画像取得手段によって前記撮影画像を取得する本撮影前に、前記指示手段による前記撮影準備動作の開始の指示に応答して、前記画像取得手段によって取得される画像においてスミアが発生している状態を前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする撮像装置。
    The imaging apparatus according to claim 1,
    Instruction means for instructing the start of the shooting preparation operation based on the user's operation;
    With
    The detection means is
    A state in which smear has occurred in the image acquired by the image acquisition unit in response to an instruction to start the imaging preparation operation by the instruction unit before the actual acquisition of acquiring the captured image by the image acquisition unit Is detected as a smearable state.
  3. 請求項1または請求項2に記載の撮像装置であって、
    前記検出手段が、
    前記画像取得手段によって取得される画像において、所定値以上の画素値を有する高輝度画素が所定の配置状況にある状態を、前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする撮像装置。
    The imaging apparatus according to claim 1 or 2,
    The detection means is
    An image pickup apparatus that detects a state in which high luminance pixels having a pixel value equal to or greater than a predetermined value are in a predetermined arrangement state in the image acquired by the image acquisition unit as the smearable state.
  4. 請求項1に記載の撮像装置であって、
    前記検出手段が、
    前記被写体が所定輝度以上の部分を含んでいる状態を前記スミア発生可能状態として検出することを特徴とする撮像装置。
    The imaging apparatus according to claim 1,
    The detection means is
    An imaging apparatus, wherein a state in which the subject includes a portion having a predetermined luminance or more is detected as the smearable state.
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の撮像装置であって、
    前記撮像素子が、
    プログレッシブタイプのCCDであることを特徴とする撮像装置。
    The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4,
    The image sensor is
    An imaging apparatus, which is a progressive type CCD.
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の撮像装置であって、
    前記制御手段が、
    前記検出手段によって前記スミア発生可能状態が検出されなかった場合には、前記電子シャッタ機能を用いた第2の露出制御を行うことを特徴とする撮像装置。
    An imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
    The control means is
    An image pickup apparatus that performs second exposure control using the electronic shutter function when the smearable state is not detected by the detection means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010166297A (en) * 2009-01-15 2010-07-29 Panasonic Corp Imaging device
JP2012065360A (en) * 2011-12-12 2012-03-29 Canon Inc Electronic camera and control method of the same

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