JP2007072013A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】向上した測光分解能を逆光被写体や高輝度被写体検出に有効に利用することが可能な撮像装置および撮像方法を提供する。
【解決手段】撮像素子１４から出力された画像データを複数領域に分割し、それぞれの輝度を測定する輝度算出部２０と、輝度算出部から出力された被写体輝度から複数の中領域を生成してグループ化し、中領域輝度より露出評価値を生成し、算出輝度に応じた適正露出で撮像を行う露出制御部３０と、有し、露出制御部３０は、被写体輝度情報を複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置および撮像方法に関するものである。

従来技術として、被写界を格子状の複数領域に分割して測光処理を行う、いわゆる多分割測光方式が知られている。
たとえば特許文献１（特公平７−２７１５１号公報）に開示された技術では、画面を１５の小領域に分割し、主要被写体が存在する領域、その周辺部をグループ化した中領域、それ以外の領域にそれぞれグループ化し、それぞれの中領域の輝度差より主要被写体が逆光状態か否かの判別を行っている。
特公平７−２７１５１号公報 特開平３−２４００３０号公報

しかし特許文献１に開示された方法では、測光領域より小さな被写体や、測光領域内に輝度が近い物体が存在するときには、逆光状態が正確に検知できないという不利益があった。
上記の欠点を補う手法として、たとえば特許文献２（特開平３−２４００３０号公報）に開示されているように、焦点検出用イメージセンサから被写体輝度情報を得ることで、より小さな被写体の逆光状態を検知する手法も知られている。

しかし特許文献２に開示された方法は、いわゆる位相差検出ＡＦ方式を用いたカメラでは利用可能であるが、焦点検出用イメージセンサを用いずにイメージャからの出力画像のコントラスト変化を検知して合焦点を検出する、いわゆるコントラスト検出ＡＦ方式のみを使用するカメラでは用いることができない。また、主要被写体の横に輝度が近い物体が並んだ場合、逆光状態の検知に失敗する場合があった。

上述の問題は測光素子の分割数を増やして被写界の測光分解能を向上することで改善可能である。特に、近年はデジタルカメラの測光素子出力を測光に用いることで、より分割数を増やして測光を行うことが可能となっている。
しかし、分割数を増やすと露出決定時の演算量も増加するため、測光分解能の向上は被写体の状態検出ではなく測光領域グループ化の形状自由度向上に用いるのが一般的である。

本発明の目的は、向上した測光分解能を逆光被写体や高輝度被写体検出に有効に利用することが可能な撮像装置および撮像方法を提供することにある。

本発明の第１の観点の撮像装置は、撮像手段と、前記撮像手段から出力された画像データを複数領域に分割し、分割したそれぞれの領域の輝度を測定する測光手段と、前記測光手段から出力された被写体輝度から複数の中領域を生成するグループ化手段と、前記中領域輝度より露出評価値を生成する評価値算出手段と、前記測定輝度に応じて適正露出で撮像を行う制御手段と、を有し、前記グループ化手段は、測光手段より出力された被写体輝度情報を、複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する手段を含む。

好適には、前記グループ化手段は、生成された第２中領域の周辺部輝度を検索し、あらかじめ定めた条件に沿った領域を第３中領域としてグループ化する手段を有する。

好適には、前記評価値算出手段は、生成された第２中領域および第３中領域の輝度差に応じて各測光領域に第１重み付け値を与える手段を有する。

好適には、前記評価値算出手段は、生成された各第１中領域に第２重み付け値を与える第２重み付け値生成手段を有する。

好適には、前記第２重み付け値生成手段は、画面中央部からの距離、または測距点からの距離、または各領域にある被写体距離、または顔検出領域、または指定された任意の第１中領域からの距離、またはそれら複数手段の組合せによって重み付け値を決定可能である。

好適には、前記評価値算出手段は、重み付け値に応じて測光手段で測定された被写体輝度に重み付けをした重み付け付き被写体輝度を算出する手段を有する。

本発明の第２の観点の撮像方法は、撮像手段から出力された画像データを複数領域に分割する第１ステップと、分割したそれぞれの領域の被写体輝度を測定する第２ステップと、前記測定した被写体輝度から複数の中領域を生成する第３ステップと、前記中領域の輝度より露出評価値を生成する第４ステップと、前記測定輝度に応じて適正露出で撮像を行う第５ステップと、を有し、前記第３ステップにおいて、前記第２ステップで測定された被写体輝度情報を、複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する。

本発明によれば、撮像手段から出力された画像データが測光手段において、複数領域に分割される。そして、測光手段において、分割したそれぞれの領域の被写体輝度が測定され、グループ化手段および制御手段に供給される。
グループ化手段において、測定した被写体輝度から複数の中領域が生成され、その情報が評価値算出手段に供給される。
具体的には、測定された被写体輝度情報が、複数の第１中領域に分割され、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは撮影モードやユーザー設定等により指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンされる。そして、全面平均輝度との輝度差が確認され、輝度差が一定値以上の領域が第２中領域としてグループ化される。
評価値算出手段において、中領域の輝度より露出評価値が生成され、制御手段において、測定輝度に応じた適正露出で撮像が行われるように制御される。

本発明によれば、主要被写体が逆光状態にある場合でも、被写体が潰れることなく適切な露出で撮影が可能となる。
また、被写界内に光源などの高輝度被写体が含まれる状況でも、該当領域を検出して重み付け等を可変することで、露出不足の失敗写真を撮影する可能性を低減することが可能となる。
また、フラッシュ撮影時に主要被写体近傍に高反射率の物体が存在しても、同物体からの反射光の影響を少なくして主要被写体に適正な露出で撮影を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態に係る撮影装置について図面に関連付けて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る撮影装置の全体構成図である。

本撮像装置１は、図１に示すように、たとえば、カメラモジュール１０、輝度算出部２０、露出制御部３０、操作部４０、フラッシュ発光部５０、制御部６０、画像処理部７０、画像保存部８０、およびメモリ９０を有する。
なお、本撮影装置１において、露出制御部３０、制御部６０および画像処理部７０は、電子回路で実現してもよいし、プロセッサがプログラムを実行することで実現してもよい。

［カメラモジュール１０］
カメラモジュール１０は、たとえば、レンズ１１、アイリス１２、シャッター１３、撮像素子１４、サンプリング回路１５、およびアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１６を有する。
レンズ１１は、撮像対象からの光を入射してアイリス１２に出射する。
アイリス１２は、レンズ１１から入射した光を絞ってシャッター１３に出射する。
シャッター１３は、露出制御部３０からの制御に基づいて、所定の時間（シャッター時間）だけ開口する。
シャッター１３は、開口時に、アイリス１２から入射した光を撮像素子１４に結像させる。

撮像素子１４は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等を用いて構成され、シャッター１３を介して入射した被写体の光を結像（受光）する。
撮像素子１４は、撮像面上の各受光素子に到達した受光量を光電変換により電気信号に変換し、その電気信号に変換された画像信号をサンプリング回路１５に出力する。
撮像素子１４は、たとえば、単板センサであり、サンプリング回路１５に出力する電気信号は、１画素につきＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうちのいずれか１個の色信号（データ）である。

サンプリング回路１５は、撮像素子１４から供給される画像信号（電気信号）のノイズ成分を、たとえば、相関２重サンプリングにより除去し、Ａ／Ｄ変換回路１６に供給する。
Ａ／Ｄ変換回路１６は、サンプリング回路１５から入力した画像信号をＡ／D変換、すなわち、サンプリングして量子化する。その後、Ａ／Ｄ変換回路１６は画像信号を輝度算出部２０および画像処理部７０に出力する。

［輝度算出部２０］
輝度算出部２０は、カメラモジュール１０から撮像によって得られた画像データを複数の小領域に分割し、小領域ごとに輝度積算処理を行う。
この積算処理は、小領域内のＲＧＢ信号データを輝度値に変換し、その輝度値を各領域毎に積算することで行われる。算出された各領域の輝度積算値は、露出制御部３０に出力される。

［露出制御部３０］
露出制御部３０は、制御部６０より指定された露出制御モードおよび測光モードに基づいて、輝度算出部２０から入力した各小領域の輝度積算値より適正露出値を算出し、その適正露出値で画像の撮像を行うように、アイリス１２、シャッター１３、撮像素子１４、サンプリング回路１５およびＡ／Ｄ変換回路１６を制御する。適正露出値の算出方法は後述する。
また、露出制御部３０は、上記算出した適正露出値と、制御部６０より指定された露出制御モードと、ユーザーによる操作部４０に応じて設定された設定情報を基に、フラッシュ発光を行うか否かを判断する。
フラッシュ発光を行う場合は、既に取得した露出情報から不足光量を算出し、フラッシュ発光光量を決定し、それをフラッシュ発光部５０に指定する。また、仮撮像において予備フラッシュ発光を行い、その撮像結果を基に取得した露出情報を基に、フラッシュ発光光量を決定し、それをフラッシュ発光部５０に指定してもよい。上記仮撮像は、たとえば、ユーザーが操作部４０のシャッターボタンを半押しした時や、操作部４０のシャッターボタンを全押ししてから本撮影動作に入る直前などに行われる。

本実施形態の露出制御部３０は、後で詳述するように、輝度算出部２０から出力された被写体輝度から複数の中領域を生成するグループ化機能と、中領域輝度より露出評価値を生成する評価値算出機能と、算出輝度に応じた適正露出で撮像を行う制御機能と、を含む。
そして、本実施形態においてグループ化機能は、輝度算出部２０より出力された被写体輝度情報を、複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは撮影モードやユーザー設定等により指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する機能を含んでいる。
また、グループ化機能は、生成された第２中領域の周辺部輝度を検索し、あらかじめ定めた条件に沿った領域を第３中領域としてグループ化する機能を含んでいる。

また、露出制御部３０の評価値算出機能は、生成された第２中領域および第３中領域の輝度差に応じて各測光領域に第１重み付け値を与える機能を含んでいる。
また、評価値算出機能は、生成された各第１中領域に第２重み付け値を与える第２重み付け値生成機能を有している。
この第２重み付け値生成機能は、画面中央部からの距離、または測距点からの距離、または各領域にある被写体距離、または顔検出領域、またはユーザーによって指定された第１中領域からの距離、またはそれら複数手段の組合せによって重み付け値を決定可能である。
また、評価値算出機能は、重み付け値に応じて測光手段で測定された被写体輝度に重み付けをした重み付け付き被写体輝度を算出する機能を含んでいる。

［操作部４０］
操作部４０は、たとえば、シャッターボタン、露出制御モードおよび測光モードを設定する設定ボタン、フラッシュ発光の有無などを設定する設定ボタンなどにより構成される。

［フラッシュ発光部５０］
フラッシュ発光部５０は、露出制御部３０からフラッシュ発光信号を入力すると、フラッシュ発光する。
フラッシュ発光部５０は、カメラモジュール１０の撮像方向に向けてフラッシュ発光するように設置されている。

［制御部６０］
制御部６０は、ユーザーによる操作部４０に応じて、たとえば露出制御部３０に露出制御モードおよび測光モードを設定したり、ユーザーによる操作部４０のシャッターボタンの操作に応じて、露出制御部３０に測光処理開始の指示や、撮像動作開始の指示を行う。

［画像処理部７０］
画像処理部７０は、画像メモリ２０から一連の撮像によって得られた画像データを読み出し、たとえばホワイトバランスの補正や画像圧縮などの処理を行い、これを画像保存部８０に出力する。
画像保存部８０は、画像処理部７０から入力した画像データＩＭを、メモリ９０に書き込む。
メモリ９０は、フラッシュメモリやハードディスクなどの記録媒体である。

以下、図１に示す撮影装置の動作例を、露出制御部３０の処理を中心に、図２〜図２４に関連付けて説明する。
図２は、図１に示す撮影装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

ステップＳ１０：
輝度算出部２０は、ユーザーによる操作部４０により露出制御部３０に設定された露出制御モードまたは測光モードに基づき、カメラモジュール１０により撮像された画像を、たとえば図３に示されるように、所定の矩形をなす測光枠領域１００を複数の小領域１０１に分割し、それぞれの小領域１０１の輝度積分値を算出する。本実施例では説明の便宜を考慮し、３２×３２の１０２４小領域に分割して測光を行う例を示すが、この分割数は一例であり、１０２４領域に限定されるものではない。
たとえば図４に示されるような写真を撮影した場合、被写界は図５に示されるように小領域に分割して測光される。
測光によって得られた各小領域１０１の輝度積分値は、露出制御部３０に出力される。

ステップＳ２０：
露出制御部３０は、輝度算出部２０により出力された小領域をたとえば図６に示すような複数の第１中領域１０２−１〜１０２−１６にグループ化し、それぞれの第１中領域１０２の平均輝度値を算出する。
たとえば図４に示されるような写真に対して本処理を行うと、被写界は図７に示されるような中領域１０２に分割され、それぞれの平均輝度が算出される。
なお、本実施形態では説明の便宜を考慮し、４×４の１６中領域１０２に分割して輝度を算出する例を用いるが、この分割数は一例であり、１６領域に限定されるものではない。また、第１中領域の形状、配置も限定されるものではなく、たとえば図８に示すように互いに形状の異なる中領域１０３を、重なるように配置することも可能である。また、被写界内の一部、たとえば中心部のみに同中領域を配置することも可能である。

ステップＳ３０：
露出制御部３０は、ステップＳ２０で算出された各第１中領域１０２の平均輝度値と、被写界全面での平均輝度値を比較し、輝度差が一定値以上（たとえば２ＥＶ以上）の第１中領域があるかを判断する。輝度差が一定値以上になる領域があると判断した場合はステップＳ５０に、ないと判断した場合はステップＳ４０に進む。
また、全面での平均輝度値との差が一定値以内であっても、たとえば露出制御モードや操作部４０からのユーザーによる設定等により、あらかじめスキャン実施を指定されている第１中領域がある場合はステップＳ５０に進む。

ステップＳ４０：
露出制御部３０は、被写体は逆光あるいは輝度差の大きい状態にはないと判断し、測光モードを既知の中央部重点測光、または全面平均測光などの任意の測光モードに変更し、露出決定を行う。

ステップＳ５０：
露出制御部３０は、ステップＳ３０で出力されたスキャン対象の第１中領域１０２に対して、順次ステップＳ６０からステップＳ２２０までの処理を実施する。本処理は全てのスキャン対象である第１中領域１０２に対して実施される。
たとえば図４に示されるような写真に対してステップＳ３０を実行すると、図９に示されるように第１中領域１０２−４、１０２−７、１０２−１１、１０２−１５のような高輝度部および低輝度部が本処理の対象として決定される。

以降、本実施形態では第１中領域１０２−４および１０２−７を例に、高輝度部および低輝度部に対する処理を説明する。

ステップＳ６０：
露出制御部３０は、図１０に示すように、被写界の注目点の水平・垂直方向にある小領域の輝度積分値をスキャンし（ＶＳＣＮ、ＨＳＣＮ）、被写界全面での平均輝度値との比較を行う。

ステップＳ７０：
露出制御部３０は、ステップＳ６０により得られた比較結果のうち、輝度差が一定値以上（たとえば２ＥＶ以上）になる領域があるかを判断する。輝度差が一定値以上になる領域があると判断した場合はステップＳ１１０に、ないと判断した場合はステップＳ８０に進む。

ステップＳ８０：
露出制御部３０は、ステップＳ７０により輝度差がある領域がないと判断された場合、スキャンした第１中領域１０２が被写界に作成可能な最大の大きさかどうかを判断する。大きさが最大の場合はステップＳ９０に、まだ最大ではない場合はステップＳ１００に進む。

ステップＳ９０：
露出制御部３０は、スキャンを行った第１中領域１０２の重み付けを１に設定し、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ１００：
露出制御部３０は、スキャンを行った第１中領域１０２を拡張する。拡張は、たとえば図１１に示すように該当第１中領域に隣接する第１中領域を合成して拡張してもよいし、図１２に示すように周囲数列分の小領域を追加するなどの方法でもよい。
該当第１中領域を拡張後、ステップＳ７０に戻り、再度拡張した第１中領域１０２のスキャンを行う。

ステップＳ１１０：
露出制御部３０は、図１３に示すように、ステップＳ７０の測光領域スキャンで検出した輝度差が大きい領域を水平、垂直方向それぞれでグループ化する。

ステップＳ１２０：
露出制御部３０は、ステップＳ１１０で生成されたグループ化領域が全て水平、垂直方向のスキャン領域の交点上に存在するかを判断する。全てのグループ化領域が交点上に存在する場合はステップＳ１６０に、そうでない場合はステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０：
露出制御部３０は、ステップＳ７０で実施された測光領域スキャンが規定数を超えているかどうかを判別する。規定数を超えるスキャンが既に実施されている場合はステップＳ１６０に、そうでない場合はステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１４０：
露出制御部３０は、ステップＳ１３０で測光領域の交点上に存在しないと判別されたグループ化領域の鉛直方向にある測光領域をスキャンし、そのグループ化領域と輝度値が近い（たとえば輝度差が２ＥＶ以下）領域をグループ化する。本処理は、たとえば図１４のように、第１中領域内に複数の高輝度部または低輝度部が存在する場合に、それを検出するために実行される。

ステップＳ１５０：
露出制御部３０は、ステップＳ１４０で実施された測光領域スキャンで、ステップＳ１４０でグループ化された領域以外に被写界全面での平均輝度値との差が一定値以上（たとえば２ＥＶ以上）の領域が存在するかを判断する。
輝度差が一定値以上になる領域があると判断した場合はステップＳ１１０に戻り、たとえば図１５に示すように該当領域をグループ化して、以下同じ処理を繰り返す。新たな輝度差が一定値以上の領域がないと判断した場合は、ステップＳ１６０に進む。

ステップＳ１６０：
露出制御部３０は、ステップＳ６０〜ステップＳ１５０の実行結果で得られたグループ化領域のうち、互いに交差している領域同士を合成して、たとえば図１６に示されるような基本測光領域１０４を作成する。
図１４に示した例のように、第１中輝度領域内に複数の輝度差が大きい被写体が存在する場合は、たとえば図１７に示されるように複数の基本測光領域１０５を作成する。

ステップＳ１７０：
露出制御部３０は、ステップＳ１６０で作成された基本測光領域の周辺にある測光領域輝度をチェックし、輝度が近い領域を基本測光領域に追加して図１８に示すような第２中領域１０６を作成する。
追加する測光領域の選定は、たとえば図１９に示すように基本測光領域との輝度差が一定値以下（たとえば１ＥＶ以下）の領域としてもよいし、図２０に示すように処理の簡易化のために基本測光領域を包括する矩形領域をしてもよい。

ステップＳ１８０：
露出制御部３０は、ステップＳ１７０で作成された各第２中領域１０６の平均輝度値が、全面平均輝度値より高輝度か否かを判断する。高輝度であると判断された領域は、当該第２中領域１０６は高輝度領域であると判断し、ステップＳ１９０に進む。低輝度であると判断された領域は、当該第２中領域１０６は低輝度領域であると判断し、ステップＳ２００に進む。

ステップＳ１９０：
露出制御部３０は、ステップＳ１８０において高輝度と判定された第２中領域１０６に対して高輝度領域処理を行う。ここで言う高輝度領域処理とは、当該領域輝度が露出値に及ぼす影響を軽減する処理を意味し、たとえば太陽などの光源によって露出値がアンダー方向に振られるのを防ぐための処理である。
処理としては、たとえば当該中領域の平均輝度値をあらかじめ決められた一定値に置き換えてもよいし、当該中領域の重み付け値をあらかじめ決められた一定値に置き換えてもよい。また、当該中領域を露出決定における測光対象から除外する処理を行ってもよい。本実施形態では、太陽を含む領域である第１中領域１０２−４が本処理の対象となる。
上記処理が終了したら、ステップＳ２３０に進む。

ステップＳ２００：
露出制御部３０は、ステップＳ１８０において低輝度と判定された各第２中領域１０６の周辺測光領域を、図２１に示すようにグループ化して、第３中領域１０７を作成する。作成方法は、たとえば第２中領域より一定値以内（たとえば２ＥＶ以内）の領域を対象としてもよいし、第２中領域の一定の周辺部（たとえば小領域１列分）の測光領域を対象としてもよい。

ステップＳ２１０：
露出制御部３０は、ステップＳ１７０で作成された各第２中領域１０６と、ステップＳ２００においてその周辺部に作成された各第３中領域１０７との平均輝度値の差を算出する。

ステップＳ２２０：
露出制御部３０は、ステップＳ２１０で算出された各第２中領域１０６と各第３中領域１０７の平均輝度差より、たとえば図２２に示されるように該当第１中領域の第１重み付け値を決定する。
決定は、たとえば第２中領域と第３中領域の平均輝度差が大きな場合は、該当中領域の被写体は強い逆光状態にあると判断し、第２中領域１０６の重み付けを大きくする。また、第２中領域１０６の被写界において占める面積や、第２中領域１０６と第３中領域１０７の面積比を重み付けの際に利用してもよい。

ステップＳ２３０：
露出制御部３０は、Ｓ５０〜Ｓ２２０までの処理がＳ３０で検出された全ての第１中領域１０２に対して実行されたかを確認し、まだ処理をされていない第１中領域１０２がある場合はステップＳ４０に戻って上記処理を実行する。
全ての第１中領域１０２の処理が終了したら、ステップＳ２４０に進む。本実施形態の場合、上述処理を全第１中領域１０２に対して実施すると、図２３に示すように第２、第３中領域および高輝度処理領域１０８が決定され、それぞれの第１重み付け値（低輝度領域）または置き換えられた輝度値、もしくは置き換えられた重み値、もしくは露出計算の対象から外す領域（高輝度領域）が決定される。

ステップＳ２４０：
露出制御部３０は、各第１中領域の位置により、たとえば図２４に示されるように各第１中領域１０２の第２重み付け値を決定する。
決定は、たとえば該当第１中領域の被写界中心部からの距離を重み付けに利用（たとえば中心に近い領域は重み付けを大きく、遠い場合は重み付けを小さく）してもよいし、ユーザーによって指定された第１中領域からの距離を重み付けに利用してもよい。また、オートフォーカス機の場合は、フォーカシングに使用された測距点からの被写界内での距離を重み付けに利用してもよい。
また、複数の測距点を持つ場合は、各第１中領域に含まれる測距点で検出された被写体までの距離と、主要被写体までの距離との差を重み付けに利用（たとえばフォーカシングの対象となった被写体と各第１中領域の測距点の検出距離がほぼ同距離の場合は重み付けを大きく、距離が離れている場合は重み付けを小さく）してもよい。
また、複数の中領域が重なる領域では、それぞれの中領域の第２重み付け値の平均値を該当領域の第２重み付け値としてもよい。

ステップＳ２５０：
露出制御部３０は、ステップＳ２２０およびステップＳ２４０で決定された第１、第２重み付け値と各小領域輝度値より重み付け付き小領域輝度値を算出し、それらを平均して被写界露出の最終評価値を算出する。
上記算出された最終評価値を用い、露出制御部３０はアイリス１２、シャッター１３、Ａ／Ｄ変換回路１６を制御して撮像を行い、撮像画像を画像処理部７０に出力する。画像処理部７０は、たとえばホワイトバランス、γカーブ補正等の処理を行い、画像データを生成して、これを画像保存部８０に出力する。
画像保存部８０は、画像合成部６０から入力した画像データＩＭを、メモリ９０に書き込む。

以上のように、本撮影装置によれば、図５に示されるように被写界を分割測光し、撮像を行う。その時に被写界を複数の中領域に分割し、各領域内で水平、垂直方向の輝度変化を確認して被写体の状態を確認するため、たとえば大きさの異なる複数の被写体が逆光状態にある場合でも適切な露出で撮影が可能となる。
また、被写界内に光源などの高輝度被写体が含まれる状況でも、該当領域を検出して重み付け等を可変することで、露出不足の失敗写真を撮影する可能性を低減することが可能となる。

なお、本実施形態においては、逆光状態の被写体撮影を例として説明を行ったが、同じ方法がフラッシュ撮影時にも有効である。
フラッシュ撮影では、撮影前にプリ発光を行って適正発光量を決定する手法が一般的であるが、プリ発光中の測光時に上記測光方法を用いることで、たとえば主要被写体近傍に金属などの高い反射率を持つ物体が存在した場合でも、同物体からの反射光の影響を少なくして主要被写体に適正な露出値で撮影を行うことが可能となる。

本発明の実施形態に係る撮影装置の全体構成図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するためのフローチャートである。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、撮像画像の分割例を示すである。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、逆光下における風景を背景とした人物写真の一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、図４に示す被写体の分割測光を行った一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、第１中領域の作成例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、図４に示す被写体を中領域にグループ化した一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するためのであって、第１中領域の他の作成例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、平均輝度と輝度差が一定値以上ある領域の一例について示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するためのであって、測光領域のスキャン動作を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、隣接領域を合成して第１中領域を拡大した例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、周囲の小領域２列を合成して第１中領域を拡大した例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、輝度差が大きい領域をグループ化する例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、グループ化領域の鉛直方向をスキャンする例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、新たに検出された輝度差が一定値以上の領域をグループ化する例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、基本測光領域に一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、複数の輝度差が大きい領域がある場合の基本測光領域の一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、第２中領域の一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、周辺輝度スキャンにより作成された第２中領域の例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、矩形生成処理により作成された第２中領域の一例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、第２中領域の周辺部に第３中領域を作成する例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、各第１中領域内の第１重み付け値を決定する例を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、被写界全体での各中領域を示す図である。 図１に示す撮影装置の動作例を説明するための図であって、各第１中領域の第２重み付け値を決定する例を示す図である。

符号の説明

１・・・撮像装置、１０・・・カメラモジュール、１１・・・レンズ、１２・・・アイリス、１３・・・シャッター、１４・・・撮像素子、１５・・・サンプリング回路、１６・・・アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路、２０・・・輝度算出部、３０・・・露出制御部３０・・・操作部、５０・・・フラッシュ発光部、６０・・・制御部、７０・・・画像処理部、８０・・・画像保存部、９０・・・メモリ、１００・・・測光枠領域、１０１・・・分割した小領域、１０２・・・第１中領域、１０６・・・第２中領域、１０７・・・第３中領域。

Claims (12)

1. 撮像手段と、
   前記撮像手段から出力された画像データを複数領域に分割し、分割したそれぞれの領域の輝度を測定する測光手段と、
   前記測光手段から出力された被写体輝度から複数の中領域を生成するグループ化手段と、
   前記中領域輝度より露出評価値を生成する評価値算出手段と、
   前記測定輝度に応じて適正露出で撮像を行う制御手段と、を有し、
   前記グループ化手段は、
   測光手段より出力された被写体輝度情報を、複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する手段を含む
   撮像装置。
2. 前記グループ化手段は、生成された第２中領域の周辺部輝度を検索し、あらかじめ定めた条件に沿った領域を第３中領域としてグループ化する手段を有する
   請求項１記載の撮像装置。
3. 前記評価値算出手段は、生成された第２中領域および第３中領域の輝度差に応じて各測光領域に第１重み付け値を与える手段を有する
   請求項２記載の撮像装置。
4. 前記評価値算出手段は、生成された各第１中領域に第２重み付け値を与える第２重み付け値生成手段を有する
   請求項１記載の撮像装置。
5. 前記第２重み付け値生成手段は、画面中央部からの距離、または測距点からの距離、または各領域にある被写体距離、または顔検出領域、または指定された任意の第１中領域からの距離、またはそれら複数手段の組合せによって重み付け値を決定可能である
   請求項４記載の撮像装置。
6. 前記評価値算出手段は、重み付け値に応じて測光手段で測定された被写体輝度に重み付けをした重み付け付き被写体輝度を算出する手段を有する
   請求項４記載の撮像装置。
7. 撮像手段から出力された画像データを複数領域に分割する第１ステップと、
   分割したそれぞれの領域の被写体輝度を測定する第２ステップと、
   前記測定した被写体輝度から複数の中領域を生成する第３ステップと、
   前記中領域の輝度より露出評価値を生成する第４ステップと、
   前記測定輝度に応じて適正露出で撮像を行う第５ステップと、を有し、
   前記第３ステップにおいて、
   前記第２ステップで測定された被写体輝度情報を、複数の第１中領域に分割し、全面平均輝度と一定値以上の輝度差がある第１中領域、もしくは指定された１つ以上の第１中領域をそれぞれ水平、垂直方向にスキャンして全面平均輝度との輝度差を確認し、輝度差が一定値以上の領域を第２中領域としてグループ化する
   撮像方法。
8. 前記第３ステップにおいて、生成された第２中領域の周辺部輝度を検索し、あらかじめ定めた条件に沿った領域を第３中領域としてグループ化する
   請求項７記載の撮像方法。
9. 前記第４ステップにおいて、生成された第２中領域および第３中領域の輝度差に応じて各測光領域に第１重み付け値を与える
   請求項８記載の撮像方法。
10. 前記第４ステップにおいて、生成された各第１中領域に第２重み付け値を与える
    請求項７記載の撮像方法。
11. 前記第２重み付け値は、画面中央部からの距離、または測距点からの距離、または各領域にある被写体距離、または顔検出領域、または指定された任意の第１中領域からの距離、またはそれら複数手段の組合せによって決定可能である
    請求項１０記載の撮像方法。
12. 前記第４ステップにおいて、重み付け値に応じて測光手段で測定された被写体輝度に重み付けした重み付け付き被写体輝度を算出する
    請求項１０記載の撮像方法。

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