JP2005136859A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スミアの影響のない露光条件を算出する上での測光時間の短縮化を図り、適正な露光条件の算出を短時間で行う。
【解決手段】画像Ｇを撮像して電荷に変換する撮像素子１ｃを備える撮像装置である。測光された画像の輝度値に基づいて、撮像素子による画像の本撮像の際の露光条件を算出する露光条件算出手段（ＣＰＵ８等）を備える。画像の主要被写体の存する中央Ａの領域の輝度値と画像の周辺被写体の存する左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の平均輝度値との輝度差と撮像素子の電子シャッター速度とに基づいて、撮像素子により撮像される画像のスミア補正量を算出する補正量算出手段（ＣＰＵ８等）を備える。算出されたスミア補正量に基づいて、画像の本撮像の際の露光条件を補正する露光条件補正手段（ＣＰＵ８等）を備える。画像の本撮像の際に、補正された露光条件で露光させる制御を行う露光制御手段（ＣＰＵ８等）を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来より、デジタルカメラとして、ＣＣＤ等の撮像素子による被写体の撮像の際に、撮像素子に入射する光量を制御する機械式シャッタと、撮像素子の電荷蓄積時間を制御する電子式シャッタとを用いることにより、撮像画像の露光制御を行うものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このデジタルカメラは、例えば、被写体の撮像前において、液晶モニタ等にプレビュー画像を表示したり、撮像直前における露出の自動調整（ＡＥ：Auto Exposure）をする場合には、電子式シャッタのみを用いる一方で、被写体を実際に撮像する本撮像の際には、電子式シャッタと機械式シャッタとを併用するようになっている。

ところで、上記のデジタルカメラを用いて、例えば極端に明るい箇所が部分的に存する構図で被写体を撮像すると、撮像素子を構成する格子状に配設された光電変換素子（画素）のうち、特定の素子に過剰な強度の光が入射されて、そこで発生した電流が隣接する素子に流れ込んでしまい本来の出力に誤差が生ずるという、いわゆるスミアが発生してしまう。
このスミアが発生すると、本撮像の際の撮像画像に比べてプレビュー画像が明るくなってしまい、このプレビュー画像の測光に基づいて行う本撮像用の露出調整が不正確になるといった問題が生じる。即ち、画像の本撮像において、撮像素子に本露光された際には機械式シャッタを閉じてスミアの影響を受けないようにしているが、プレビュー画像の測光の際にスミア量を含んだ信号に基づいて本撮像用の露出調整を行って露光量を算出すると、本露光の際に露出不足となってしまう。

そこで、測光走査により測光データを取得して、この測光データから当該測光走査の前に空走査を行うことにより検出したスミア信号を減算して、本撮像の際の露光条件を算出する電子カメラが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−８３８７５号公報 特開平５−７３３５号公報

しかしながら、上記特許文献２等の場合、スミア信号の検出を測光時と同じ条件で露光し、その露光後に撮像素子に蓄積された信号電荷を当該撮像素子を構成する垂直転送路に転送せずに、垂直転送路の電荷だけを読み出すことにより行うようになっている。このため、本撮像における露光条件を算出する際に、スミア信号を検出する分だけ測光時間が長くなってしまうといった問題がある。

本発明の課題は、スミアの影響のない露光条件を算出する上での測光時間の短縮化を図ることができ、これにより、適正な露光条件の算出を短時間で行うことができる撮像装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、画像を撮像して電気信号に変換する撮像手段を備える撮像装置であって、
前記撮像手段による電気信号の蓄積時間を制御する電子式シャッタと、
前記電子式シャッタにより制御された前記蓄積時間に従って前記撮像手段により変換された電気信号に基づいて、前記画像を複数の領域に分割して領域毎に輝度値を測光する測光手段と、
前記測光手段により測光された前記画像の輝度値に基づいて、前記撮像手段による前記画像の本撮像の際の露光条件を算出する露光条件算出手段と、
前記測光手段により測光された、前記画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差を算出する輝度差算出手段と、
前記輝度差算出手段により算出された前記輝度差と前記電子式シャッタにより制御された前記蓄積時間とに基づいて、前記撮像手段により撮像される前記画像のスミア補正量を算出する補正量算出手段と、
前記補正量算出手段により算出されたスミア補正量に基づいて、前記露光条件算出手段により算出された前記露光条件を補正する露光条件補正手段と、
前記撮像手段による前記画像の本撮像の際に、前記露光条件補正手段により補正された前記露光条件で露光させる制御を行う露光制御手段と、
を備えることを特徴としている。

ここで、画像の本撮像とは、電源が投入された状態で所定の表示手段に表示されるプレビュー画像等の撮像ではなく、例えば不揮発性メモリ等の所定の記録媒体に記録させる指示信号に基づいて行われた画像の撮像のことである。

請求項１に記載の発明によれば、画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差を算出して、算出された輝度差と測光の際の撮像手段の電気信号の蓄積時間とに基づいて、撮像される画像のスミア補正量を算出する。そして、算出されたスミア補正量に基づいて、画像の本撮像の際の露光条件を補正するので、従来のようにスミアの影響のない露光条件を算出するために測光時間を長くとる必要がなくなる。即ち、スミアの影響のない露光条件を算出する上での測光時間の短縮化を図ることができ、これにより、適正な露光条件の算出を短時間で行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、
前記撮像手段による前記画像の本撮像の際に、所定の開閉動作により当該撮像手段に対する入射光量を調整する機械式シャッタを備え、
前記露光条件算出手段は、前記機械式シャッタにより調整される前記入射光量が規定された前記露光条件を算出することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、画像の本撮像の際の露光条件として、機械式シャッタにより調整される撮像手段に対する入射光量が規定された露光条件を算出するので、撮像手段に対する入射光量を考慮して露光条件を算出するような構成の撮像装置であっても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記輝度差及び前記蓄積時間が前記スミア補正量と対応付けられたスミア補正量設定テーブルを記憶する設定テーブル記憶手段を備え、
前記補正量算出手段は、前記設定テーブル記憶手段に記憶された前記スミア補正量設定テーブルに基づいて前記スミア補正量を算出することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差及び撮像手段による電気信号の蓄積時間がスミア補正量と対応付けられたスミア補正量設定テーブルに基づいて画像のスミア補正量を算出するので、画像のスミア補正量の算出をスミア補正量設定テーブルを利用して適正に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の撮像装置において、
前記スミア補正量設定テーブルは、前記蓄積時間が短くなるほど前記スミア補正量が大きくなるように設定されていることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、スミア補正量設定テーブルは、撮像手段による電気信号の蓄積時間が短くなるほど画像のスミア補正量が大きくなるように設定されている。即ち、撮像手段の電気信号の蓄積時間が短くなる、つまり、電子式シャッタのシャッター速度が高速になるような撮像状況下にあっては、画像に対するスミアの影響が大きくなる。従って、撮像手段による電気信号の蓄積時間を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することができ、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の撮像装置において、
前記スミア補正量設定テーブルは、前記輝度差が大きくなるほど前記スミア補正量が大きくなるように設定されていることを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、スミア補正量設定テーブルは、画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差が大きくなるほど前記スミア補正量が大きくなるように設定されている。即ち、輝度差が大きなるような撮像状況下にあっては、画像に対するスミアの影響が大きくなる。従って、輝度差を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することができ、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記主要被写体は、前記画像の略中央の領域に存することを特徴としている。

請求項６に記載の発明によれば、主要被写体は、画像の略中央の領域に存しているので、主要被写体が撮像範囲の略中央に配されるような構図とする撮像において、請求項１〜５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置において、
前記周辺被写体は、前記画像の上部の領域に存することを特徴としている。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１〜６に記載の発明と同様の効果が得られるのは無論のこと、特に、周辺被写体は、画像の上部の領域に存している。即ち、例えば、撮像手段としての一般的なＣＣＤ等にあっては、このＣＣＤ上において光学像が上下反転して結像され、蓄積された電気信号は当該ＣＣＤ等の下側から順次読み出されるようになっている。従って、極端に明るい箇所から下側の部分にスミアの影響が出やすくなってしまうために、明るい箇所の下側に主要被写体が存すると、主要被写体が露出不足となって撮像されることとなる。このため、周辺被写体が存する画像の上部の領域の輝度値と主要被写体の存する領域の輝度値との輝度差を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することにより、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

請求項１に記載の発明によれば、従来のようにスミアの影響のない露光条件を算出するために測光時間を長くとる必要がなくなる。即ち、スミアの影響のない露光条件を算出する上での測光時間の短縮化を図ることができ、これにより、適正な露光条件の算出を短時間で行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、撮像手段に対する入射光量を考慮して露光条件を算出するような構成の撮像装置であっても、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、画像のスミア補正量の算出をスミア補正量設定テーブルを利用して適正に行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、撮像手段による電気信号の蓄積時間を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することができ、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することができ、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、主要被写体が撮像範囲の略中央に配されるような構図とする撮像において、請求項１〜５に記載の発明と同様の効果を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、周辺被写体が存する画像の上部の領域の輝度値と主要被写体の存する領域の輝度値との輝度差を考慮して画像のスミア補正量を適正に算出することにより、画像の本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
図１は、本発明に係る撮像装置の好適な一例として例示するデジタルカメラの要部構成を示すブロック図である。また、図２は、図１のデジタルカメラによる撮像画像の分割領域を模式的に示した図であり、図３は、図１のデジタルカメラによる露出調整処理に係るスミア補正量設定テーブルを模式的に示した図である。

図１に示すように、デジタルカメラ１００は、撮像部１、Ａ／Ｄ変換回路２、画像用メモリ３、表示装置４、不揮発性メモリ５、ＲＡＭ６、ＲＯＭ７、ＣＰＵ８、電源スイッチ９、照明用光源１０、レリーズスイッチ１１等を備えて構成されている。

撮像部１は、光路上において被写体の光学像を結像する撮像レンズ１ａと、撮像レンズ１ａの合焦位置調整のために当該撮像レンズ１ａを光軸方向に移動させる駆動モータ１ｂと、撮像レンズ１ａにより結像された光学像を光電変換する例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子（撮像手段）１ｃと、撮像素子１ｃに入射する光量を調節する絞り部１ｄとを備えている。

撮像素子１ｃは、例えば、図示は省略するが、格子状に複数の光電変換素子が配設され、これら光電変換素子の周囲には、当該光電変換素子により光電変換され一時的に蓄積された電荷を転送して出力する垂直転送路及び水平転送路が配設されている。なお、垂直転送路及び水平転送路の被写体側には、当該垂直転送路及び水平転送路に入射する光を遮光するための遮光板が設けられていても良い。
各光電変換素子に蓄積された電荷は、ＣＰＵ８の制御下にて所定のタイミングで読み出されることにより当該撮像素子１ｃから画像信号（アナログ信号）が出力されるようになっている。ここで、ＣＰＵ８は、画像信号の蓄積時間を制御する電子式シャッタを構成している。
また、撮像素子１ｃは、測光手段として、電子式シャッタとしてのＣＰＵ８により制御された蓄積時間に従って変換した電気信号に基づいて、画像Ｇを中央Ａ、左上Ｂ、右上Ｃ、左下Ｄ、右下Ｅの５つの領域（図２参照）に分割して領域毎に輝度値を測光する。

絞り部１ｄは、撮像レンズ１ａを通過した光を撮像素子１ｃ側に通過させる通過口を有し、この通過口の開閉状態がＣＰＵ８の制御下にて変化されることにより、撮像素子１ｃに対する入射光を遮光する遮光状態や当該通過口が開放状態となるように構成されている。即ち、絞り部１ｄは、被写体の撮像前において、表示装置４にプレビュー画像Ｇを表示したり、撮像素子１ｃにより測光する場合には、当該通過口が開放状態とされ、被写体の撮像の際に、ユーザによりレリーズスイッチ１１が操作されることにより出力された指示信号に基づいて、ＣＰＵ８の制御下にて所定のタイミングで通過口が閉状態とされることで撮像素子１ｃに対して入射する光を遮光するようになっている。
ここで、絞り部１ｄは、ＣＰＵ８とレリーズスイッチ１１とともに、撮像素子１ｃに対する入射光量を調整する機械式シャッタを構成している。

Ａ／Ｄ変換回路２は、撮像素子１ｃから出力され入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換したデジタル画像信号を画像用メモリ３に出力する。ここで、本実施の形態におけるＡ／Ｄ変換回路２は、撮像素子１ｃに入射した光の強度が大きいほど大きな値のデジタル画像信号に変換するものとする。

画像用メモリ３は、Ａ／Ｄ変換回路２を介して入力されたデジタル画像信号を一時的に格納する。
表示装置４は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等により構成され、ＣＰＵ８から出力され入力された表示信号に従って撮像画像Ｇや操作画面等を表示する。

不揮発性メモリ５は、例えばメモリカード等により構成され、画像用メモリ３に記憶されたデジタル画像信号のうち、ＣＰＵ８の制御下にて各種の画像処理が施されたデジタル画像信号を記憶する。

ＲＡＭ（Random Access Memory）６は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ８が処理中のプログラムやデータ等の作業領域、各種データ等を一時的に格納する格納領域等を有している。

ＲＯＭ（Read Only Memory）７は、読み出し専用のメモリであり、ＣＰＵ８により実行されるデジタルカメラ１００としての各種の処理にかかるアプリケーションプログラムや、各種動作に使用するデータ等を記憶する。具体的には、ＲＯＭ７は、露光条件算出プログラム７ａと、輝度差算出プログラム７ｂと、補正量算出プログラム７ｃと、露光条件補正プログラム７ｄと、露光制御プログラム７ｅとを記憶している。

また、ＲＯＭ７は、設定テーブル記憶手段を構成しており、画像Ｇの主要被写体の存する領域の輝度値と周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差及び撮像素子１ｃの電荷の蓄積時間、即ち、電子シャッター速度[ＴＶ：Time value]が画像Ｇのスミア補正量[ＥＶ：Exposure Value]と対応付けられたスミア補正量設定テーブルＴを記憶している。
具体的には、スミア補正量設定テーブルＴには、輝度差として、画像Ｇの主要被写体が存する中央Ａの領域の輝度値と周辺被写体が存する左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域からなる上部の領域の輝度値との輝度差が記憶されている。即ち、一般的なＣＣＤからなる撮像素子１ｃにあっては、この撮像素子１ｃ上において光学像が上下反転して結像され、光電変換素子に蓄積された電荷は、垂直転送路及び水平転送路を介して当該撮像素子１ｃの下側から順次読み出されるようになっている。このため、被写体の撮像の際に、極端に明るい箇所から下側の部分にスミアの影響がでてしまうため、明るい箇所の下側に主要被写体が存すると、主要被写体が露出不足となって撮像されることとなる。このため、画像Ｇの上部の領域と中央Ａの領域の輝度差を考慮して画像Ｇのスミア補正量を算出するようになっている。
なお、スミア補正量とは、露光条件のうち、電子シャッター速度ではなく撮像の際の露光量の補正に係るものであり、スミア補正量テーブルＴの縦軸において、スミア補正量が大きくなるほど、露光量を増加させるように露光条件が補正されることとなっている。

また、スミア補正量設定テーブルＴは、例えば、図３に示すように、画像Ｇの中央Ａの領域の輝度値と上部の左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の平均輝度値との輝度差が大きくなるほど画像Ｇのスミア補正量が大きくなるように設定されている。即ち、輝度差が大きなるような撮像状況下にあっては、画像Ｇに対するスミアの影響が大きくなるため、輝度差を考慮して画像Ｇのスミア補正量が規定されている。
さらに、スミア補正量設定テーブルＴは、電子シャッター速度が高速になる、即ち、電荷の蓄積時間が短くなるほど画像Ｇのスミア補正量が大きくなるように設定されている。つまり、電子シャッター速度が高速になるような撮像状況下にあっては、画像Ｇに対するスミアの影響が大きくなるため、撮像素子１ｃによる電荷の蓄積時間を考慮して画像Ｇのスミア補正量が規定されている。
また、スミア補正量設定テーブルＴにあっては、輝度差の最小値が０ＥＶであり、最大値が＋２ＥＶに規定されている。ここで、図３には、輝度差０ＥＶ、＋１ＥＶ、＋２ＥＶに対応させてスミア補正量の補正特性を示しているが、輝度差が図示されていない領域にあっては、ＣＰＵ８による所定の演算プログラムの実行に従って線形補間により算出するようになっている。

ＣＰＵ（Central Processing Unit）８は、ＲＯＭ７に記憶されているデジタルカメラ１００としての各種機能に関る各種アプリケーションプログラムを読み出してＲＡＭ６内の作業領域に展開し、当該プログラムに従って動画や静止画の撮像処理等の各種処理を実行する。
具体的には、ＣＰＵ８は、露光条件算出手段として、露光条件算出プログラム７ａに従って、撮像素子１ｃにより測光された画像Ｇの輝度値に基づいて、図示しない露光条件設定テーブルに従って撮像部１による画像Ｇの本撮像の際の露光条件を算出する。ここで、露光条件としては、撮像素子１ｃに対する入射光量を調節する絞り部１ｄの絞り値及び機械式シャッター速度や電子シャッター速度等が挙げられる。
また、ＣＰＵ８は、輝度差算出手段として、輝度差算出プログラム７ｂに従って、撮像素子１ｃにより測光された、画像Ｇの主要被写体の存する中央Ａの領域の輝度値と周辺被写体の存する上部の左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の輝度値との輝度差を算出する。
さらに、ＣＰＵ８は、補正量算出手段として、補正量算出プログラム７ｃに従って、算出された輝度差と画像Ｇの輝度値の測光の際の撮像素子１ｃの電荷の蓄積時間、即ち、電子シャッター速度とに基づいて、撮像素子１ｃにより撮像される画像Ｇのスミア補正量を算出する。具体的には、ＣＰＵ８は、補正量算出プログラム７ｃに従って、ＲＯＭ７に記憶されているスミア補正量設定テーブルＴに基づいて画像Ｇのスミア補正量を算出するようになっている。
また、ＣＰＵ８は、露光条件補正手段として、露光条件補正プログラム７ｄに従って、算出された画像Ｇのスミア補正量を予め画像Ｇの輝度値に基づいて算出された所定の露光条件に加算することにより補正する。
さらに、ＣＰＵ８は、露光制御手段として、露光制御プログラム７ｅに従って、撮像素子１ｃによる画像Ｇの本撮像の際に、上記のようにして補正された露光条件で露光させる制御を行う。

電源スイッチ９は、ユーザの操作に基づいて、デジタルカメラ１００の電源を投入或いは遮断するための指示信号を出力する。
照明用光源１０は、ストロボ等により構成され、ＣＰＵ８から出力され入力された発光タイミング制御信号に従って照明補助用としての光を発光する。

レリーズスイッチ１１は、ユーザによる全押し操作に基づいて所定の指示信号を出力するように構成されており、この指示信号がＣＰＵ８に入力されると、ＣＰＵ８は、撮像素子１ｃの電荷の蓄積時間や絞り部１ｄの絞り値及び機械式シャッター速度を調整・制御して画像Ｇの撮像を行うようになっている。

次に、ＣＰＵ８の制御下における露出調整処理について、図４を参照して説明する。
ここで、図４は、デジタルカメラ１００による露出調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

本実施の形態のデジタルカメラ１００にあっては、電源が投入された状態で、撮像素子１ｃにより撮像される画像Ｇを表示装置４にプレビュー表示するようになっている。そして、この状態で、ユーザによりレリーズスイッチ１１が半押しされることに基づいて、ＣＰＵ８は、例えば被写体までの焦点距離を自動的に調整するとともに撮像される画像Ｇの露出を自動的に調整する露出調整処理を実行する。

上記の露出調整処理において、ＣＰＵ８により電荷の蓄積時間（電子シャッター速度）が所定時間に制御された撮像素子１ｃは、当該撮像素子１ｃにより光電変換された電気信号に基づいて、例えば画像Ｇを中央Ａ、左上Ｂ、右上Ｃ、左下Ｄ、右下Ｅの５つの領域（図２参照）に分割して領域毎に輝度値を測光する（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ８は、撮像素子１ｃにより測光された画像Ｇの領域毎の輝度値に基づいて、中央Ａの領域の輝度値と左上Ｂ、右上Ｃ、左下Ｄ、右下Ｅの４つの領域の輝度値とを、例えば４：１の比で加重平均して画像Ｇの測光値を算出する（ステップＳ２）。

次に、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７から露光条件算出プログラム７ａを読み出してＲＡＭ６に展開し、この露光条件算出プログラム７ａに従って、算出された画像Ｇの輝度値に応じて、撮像部１による画像Ｇの本撮像の際の所定の露光条件（絞り部１ｄの絞り値及び機械式シャッター速度や電子シャッター速度等）を露光条件設定テーブルに従って算出する（ステップＳ３）。
このとき、ＣＰＵ８は、本撮像用の画像Ｇの露光条件の算出に加えて、所定のプログラムに従って、以降のプレビュー画像用の露光条件を算出するようになっている。

そして、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７から輝度差算出プログラム７ｂを読み出してＲＡＭ６に展開し、この輝度差算出プログラム７ｂに従って、撮像素子１ｃにより測光された、画像Ｇの主要被写体の存する中央Ａの領域の輝度値と周辺被写体の存する左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の平均輝度値との輝度差を算出する（ステップＳ４）。
次に、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７から補正量算出プログラム７ｃを読み出してＲＡＭ６に展開し、この補正量算出プログラム７ｃに従って、算出された輝度差と、測光の際の撮像素子１ｃの電子シャッター速度とに応じてスミア補正量設定テーブルＴ（図３参照）から画像Ｇのスミア補正量を算出する（ステップＳ５）。
続けて、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７から露光条件補正プログラム７ｄを読み出してＲＡＭ６に展開し、この露光条件補正プログラム７ｄに従って、算出された画像Ｇのスミア補正量を、画像Ｇの輝度値に基づいて予め算出した本撮像の際の所定の露光条件に加算することにより補正する（ステップＳ６）。

そして、ＣＰＵ８は、ＲＯＭ７から露光制御プログラム７ｅを読み出してＲＡＭ６に展開し、この露光制御プログラム７ｅに従って、撮像部１による画像Ｇの本撮像の際に、上記のようにして補正された露光条件で露光させる制御を行う（ステップＳ７）。

以上のように、本実施の形態のデジタルカメラ１００によれば、画像Ｇの主要被写体の存する中央Ａの領域の輝度値と画像Ｇの周辺被写体の存する左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の平均輝度値との輝度差を算出して、算出された輝度差と測光の際の撮像素子１ｃの電荷の蓄積時間、即ち、電子シャッター速度とに基づいて、撮像される画像Ｇのスミア補正量を算出する。例えば、一般的なＣＣＤにあっては、光学像が上下反転して結像され、蓄積された電気信号は当該ＣＣＤの下側から順次読み出されるようになっているので、極端に明るい箇所から下側の部分にスミアの影響が出やすくなってしまう。このため、明るい箇所の下側に主要被写体が存する、つまり、略中央の領域に存する主要被写体よりも上側に明るい箇所が存すると、主要被写体が露出不足となって撮像されることとなる。従って、主要被写体の存する中央Ａの領域の輝度値と周辺被写体が存する画像Ｇの上部である左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の輝度値との輝度差を考慮して画像Ｇのスミア補正量を算出するようになっている。
そして、算出されたスミア補正量に基づいて、画像Ｇの本撮像の際における、絞り部１ｄの絞り値及び機械式シャッター速度や電子シャッター速度等の露光条件を補正するので、従来のようにスミアの影響のない露光条件を算出するために測光時間を長くとる必要がなくなる。即ち、スミアの影響のない露光条件を算出する上での測光時間の短縮化を図ることができ、これにより、適正な露光条件の算出を短時間で行うことができる。

また、画像Ｇのスミア補正量の算出を、画像Ｇの中央Ａの領域の輝度値と当該画像Ｇの左上Ｂ及び右上Ｃの領域の輝度値との輝度差及び撮像素子１ｃの電子シャッター速度が画像Ｇのスミア補正量と対応付けられたスミア補正量設定テーブルＴを利用して適正に行うことができる。即ち、スミア補正量設定テーブルＴは、電子シャッター速度が高速になるほど画像Ｇのスミア補正量が大きくなるように設定され、輝度差が大きくなるほどスミア補正量が大きくなるように設定されているので、画像Ｇに対するスミアの影響が大きくなる明るい撮像状況下にあって、電子シャッター速度や輝度差を考慮して画像Ｇのスミア補正量を適正に算出することができる。従って、画像Ｇの本撮像の際の露光条件をより適正なものとすることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、周辺被写体が存する領域を画像Ｇの上部の領域としたが、これに限られるものではない。即ち、画像Ｇの周辺被写体が存する領域は、例えば、複数の光電変換素子からなる撮像領域の右側から順次読み出されるような構造の撮像素子１ｃにあっては、画像Ｇの右側部の領域であり、撮像領域の左側から順次読み出されるような構造の撮像素子１ｃにあっては、画像Ｇの左側部の領域であり、撮像領域の下側から順次読み出されるような構造の撮像素子１ｃにあっては、画像Ｇの下側の領域である。
また、画像Ｇの主要被写体が存する領域も略中央に限られず、画像Ｇ内の如何なる領域であっても良い。
さらに、画像Ｇを分割する領域は中央Ａ、左上Ｂ、右上Ｃ、左下Ｄ、右下Ｅの５つに限られるものではなく、領域の数は複数であればいくつであっても良いし、領域の場所も如何なる箇所であっても良い。

また、スミア補正量の設定を、画像Ｇの中央Ａの領域の輝度値と左上Ｂ及び右上Ｃの二つの領域の輝度値との輝度差に基づいて行うような構成としたが、これに限られるものではなく、画像Ｇの上部の領域の輝度値と主要被写体の存する領域を少なくとも含む領域の輝度値との輝度差に基づいて行うような構成であっても良い。
さらに、スミア補正量設定テーブルＴの具体的な値は、例えば画像Ｇの構図や撮像系の特性等に応じて適宜任意に変更可能となっていることは勿論である。加えて、設定テーブル記憶手段としてＲＯＭ７を例示したが、これに限られるものではなく、例えば、電気的に書き換え可能な記憶手段であっても良く、これにより、ユーザは必要に応じてスミア補正量設定テーブルＴのスミア補正量の特性を変更することができる。
また、上記実施の形態では、スミア補正量設定テーブルＴを用いてスミア補正量を設定するような構成としたが、これに限られるものではなく、例えば、ＣＰＵ８が、補正量算出手段として、所定の演算プログラムを実行することに基づいてスミア補正量を算出して設定するような構成としても良い。

また、上記実施の形態では、機械式シャッタとして絞り部１ｄを例示したが、これに限られるものではなく、例えば、所定の開閉動作により撮像素子１ｃに対する入射光量を調整するシャッター装置（図示略）であっても良い。

本発明に係る撮像装置の好適な一例として例示するデジタルカメラの要部構成を示したブロック図である。 図１のデジタルカメラによる撮像画像の分割領域を模式的に示した図である。 図１のデジタルカメラによる露出調整処理に係るスミア補正量設定テーブルを模式的に示した図である。 図３の露出調整処理に係る動作の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１ｃ 撮像素子（撮像手段、測光手段）
１ｄ 絞り部（機械式シャッタ）
７ ＲＯＭ（設定テーブル記憶手段）
８ ＣＰＵ（電子式シャッタ、機械式シャッタ、露光条件算出手段、輝度差算出手段、補正量算出手段、露光条件補正手段、露光制御手段）
１１ レリーズスイッチ（機械式シャッタ）
Ｇ 画像
Ａ 中央（略中央）
Ｂ 左上（上部）
Ｃ 右上（上部）
Ｔ スミア補正量設定テーブル

Claims (7)

1. 画像を撮像して電気信号に変換する撮像手段を備える撮像装置であって、
   前記撮像手段による電気信号の蓄積時間を制御する電子式シャッタと、
   前記電子式シャッタにより制御された前記蓄積時間に従って前記撮像手段により変換された電気信号に基づいて、前記画像を複数の領域に分割して領域毎に輝度値を測光する測光手段と、
   前記測光手段により測光された前記画像の輝度値に基づいて、前記撮像手段による前記画像の本撮像の際の露光条件を算出する露光条件算出手段と、
   前記測光手段により測光された、前記画像の主要被写体の存する領域の輝度値と当該画像の周辺被写体の存する領域の輝度値との輝度差を算出する輝度差算出手段と、
   前記輝度差算出手段により算出された前記輝度差と前記電子式シャッタにより制御された前記蓄積時間とに基づいて、前記撮像手段により撮像される前記画像のスミア補正量を算出する補正量算出手段と、
   前記補正量算出手段により算出されたスミア補正量に基づいて、前記露光条件算出手段により算出された前記露光条件を補正する露光条件補正手段と、
   前記撮像手段による前記画像の本撮像の際に、前記露光条件補正手段により補正された前記露光条件で露光させる制御を行う露光制御手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像手段による前記画像の本撮像の際に、所定の開閉動作により当該撮像手段に対する入射光量を調整する機械式シャッタを備え、
   前記露光条件算出手段は、前記機械式シャッタにより調整される前記入射光量が規定された前記露光条件を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記輝度差及び前記蓄積時間が前記スミア補正量と対応付けられたスミア補正量設定テーブルを記憶する設定テーブル記憶手段を備え、
   前記補正量算出手段は、前記設定テーブル記憶手段に記憶された前記スミア補正量設定テーブルに基づいて前記スミア補正量を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記スミア補正量設定テーブルは、前記蓄積時間が短くなるに従って前記スミア補正量が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記スミア補正量設定テーブルは、前記輝度差が大きくなるに従って前記スミア補正量が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
6. 前記主要被写体は、前記画像の略中央の領域に存することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の撮像装置。
7. 前記周辺被写体は、前記画像の上部の領域に存することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の撮像装置。

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