JP2007074163A - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】露出決定時の演算量増加を抑えつつ、向上した測光分解能を逆光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とを有する。
【選択図】図1
【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とを有する。
【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
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。
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。
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。
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、露出決定時の演算量増加を抑えつつ、向上した測光分解能を逆光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た適正露出で撮像を行う制御手段とを有する。
好適には、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注目点を中心に水平、垂直方向にスキャンして小測光領域の輝度と被写界全面の平均輝度の差を確認し、被写界の高輝度領域および低輝度領域を第1中領域としてグループ化する手段を有する。
好適には、前記グループ化手段は、上記水平、垂直方向の輝度値スキャンの際に、注目点を画面中央部、または測距点、または顔検出領域、または指定された任意の点、またはそれら複数を組み合わせた複数の注目点を設定可能である。
好適には、前記グループ化手段は、生成された第1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2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1中領域および第2中領域の輝度差に応じて各中領域に重み付けを与える手段を有する。
好適には、前記評価値算出手段は、生成された第1中領域および第2中領域の位置に応じて各中領域に重み付けを与える手段を有する。
好適には、前記評価値算出手段は、重み付け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た適正露出で撮像を行う第5ステップとを有する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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注目点を中心に水平、垂直方向にスキャンして小測光領域の輝度と被写界全面の平均輝度の差を確認し、被写界の高輝度領域および低輝度領域を第1中領域としてグループ化する機能を含んでいる。
グループ化機能は、水平、垂直方向の輝度値スキャンの際に、注目点を画面中央部、または測距点、または顔検出領域、またはユーザーによって指定された任意の点、またはそれら複数を組み合わせた複数の注目点を設定可能である。
グループ化機能は、生成された第1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2中領域としてグループ化する機能を含んでいる。
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注目点を中心に水平、垂直方向にスキャンして小測光領域の輝度と被写界全面の平均輝度の差を確認し、被写界の高輝度領域および低輝度領域を第1中領域としてグループ化する機能を含んでいる。
グループ化機能は、水平、垂直方向の輝度値スキャンの際に、注目点を画面中央部、または測距点、または顔検出領域、またはユーザーによって指定された任意の点、またはそれら複数を組み合わせた複数の注目点を設定可能である。
グループ化機能は、生成された第1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2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1中領域および第2中領域の輝度差に応じて各中領域に重み付けを与える機能を含んでいる。さらに、評価値算出手段は、生成された第1中領域および第2中領域の位置および第1中領域の面積に応じて各中領域に重み付けを与える機能を含んでいる。
さらにまた、評価値算出機能は、重み付け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。
さらにまた、評価値算出機能は、重み付け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。
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。
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。
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。
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17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。
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、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。図3において、符号102は測距点を示している。
本実施形態では説明の便宜を考慮し、16×16の256の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、256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101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。
輝度算出部20は、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。図3において、符号102は測距点を示している。
本実施形態では説明の便宜を考慮し、16×16の256の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、256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101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、図6に示すように、被写界の注目点103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)、各小領域の輝度と被写界全面の平均輝度の比較を行う。
注目点103としては、たとえば画面中央部を注目点としてもよいし、焦点検出部(不図示)により合焦点として選択された測距点102を使用してもよい。また、文献等に例示されるような、顔検出等により注目点103を決定してもよいし、操作部40により指定された任意の点を使用してもよい。本実施形態では、中央部に配置される測距点102を注目点103として用いた例を示す。
露出制御部30は、図6に示すように、被写界の注目点103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)、各小領域の輝度と被写界全面の平均輝度の比較を行う。
注目点103としては、たとえば画面中央部を注目点としてもよいし、焦点検出部(不図示)により合焦点として選択された測距点102を使用してもよい。また、文献等に例示されるような、顔検出等により注目点103を決定してもよいし、操作部40により指定された任意の点を使用してもよい。本実施形態では、中央部に配置される測距点102を注目点103として用いた例を示す。
ステップS30:
露出制御部30は、ステップS20により得られた比較結果のうち、全面平均輝度との差が一定値以上(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S50に、ないと判断した場合はステップS40に進む。
露出制御部30は、ステップS20により得られた比較結果のうち、全面平均輝度との差が一定値以上(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S50に、ないと判断した場合はステップS40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もしくは全面平均測光に変更し、露出決定を行う。
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もしくは全面平均測光に変更し、露出決定を行う。
ステップS50:
露出制御部30は、図7に示すように、ステップS30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。
露出制御部30は、図7に示すように、ステップS30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S60:
露出制御部30は、ステップS50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S100に、そうでない場合はステップS70に進む。
露出制御部30は、ステップS50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S100に、そうでない場合はステップS70に進む。
ステップS70:
露出制御部30は、ステップS20で実施された測光領域スキャンが規定回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S100に、そうでない場合はステップS80に進む。
露出制御部30は、ステップS20で実施された測光領域スキャンが規定回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S100に、そうでない場合はステップS80に進む。
ステップS80:
露出制御部30は、図8に示すように、ステップS60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、図9に示すように全面平均輝度との差が一定値以上(たとえば輝度差が2EV以上)の領域をグループ化する。
露出制御部30は、図8に示すように、ステップS60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、図9に示すように全面平均輝度との差が一定値以上(たとえば輝度差が2EV以上)の領域をグループ化する。
ステップS90:
露出制御部30は、ステップS80で実施された測光領域スキャンで、ステップS80でグループ化された領域以外に全面平均輝度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S50に進み、図10に示すように該当領域をグループ化して、以下同様の処理を繰り返す。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S100に進む。
なお、実施形態では太陽がある領域も輝度差が一定値以上の領域として検出されるため、最終的にはステップS100には図11に示されるような測光結果が出力される。
露出制御部30は、ステップS80で実施された測光領域スキャンで、ステップS80でグループ化された領域以外に全面平均輝度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S50に進み、図10に示すように該当領域をグループ化して、以下同様の処理を繰り返す。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S100に進む。
なお、実施形態では太陽がある領域も輝度差が一定値以上の領域として検出されるため、最終的にはステップS100には図11に示されるような測光結果が出力される。
ステップS100:
露出制御部30は、ステップS50〜ステップS90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図12に示すように基本測光領域104を作成する。
露出制御部30は、ステップS50〜ステップS90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図12に示すように基本測光領域104を作成する。
ステップS110:
露出制御部30は、ステップS100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104に追加して第1中領域105を作成する。
追加する測光領域の選定は、たとえば図13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14に示すように処理の簡易化のために基本測光領域104を包括する矩形領域106としてもよい。
露出制御部30は、ステップS100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104に追加して第1中領域105を作成する。
追加する測光領域の選定は、たとえば図13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14に示すように処理の簡易化のために基本測光領域104を包括する矩形領域106としてもよい。
ステップS120:
露出制御部30は、ステップS110で作成された各第1中領域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1中領域は高輝度領域であると判断し、ステップS130の処理を施す。低輝度であると判断された領域は、当該第1中領域は低輝度領域であると判断し、ステップS140以降の処理を施す。
露出制御部30は、ステップS110で作成された各第1中領域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1中領域は高輝度領域であると判断し、ステップS130の処理を施す。低輝度であると判断された領域は、当該第1中領域は低輝度領域であると判断し、ステップS140以降の処理を施す。
ステップS130:
露出制御部30は、ステップS120において高輝度と判定された第1中領域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、当該中領域の被写界内での注目点からの距離に応じた重み付け値を与えてもよいし、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。
上記処理が終了したら、ステップS190に進む。
露出制御部30は、ステップS120において高輝度と判定された第1中領域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、当該中領域の被写界内での注目点からの距離に応じた重み付け値を与えてもよいし、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。
上記処理が終了したら、ステップS190に進む。
ステップS140:
露出制御部30は、ステップS120において低輝度と判定された各第1中領域の周辺測光領域を図15に示すようにグループ化して、第2中領域107を作成する。作成方法は、たとえば第1中領域105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1中領域105の一定の周辺部(たとえば2列)の測光領域を対象としてもよい。
露出制御部30は、ステップS120において低輝度と判定された各第1中領域の周辺測光領域を図15に示すようにグループ化して、第2中領域107を作成する。作成方法は、たとえば第1中領域105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1中領域105の一定の周辺部(たとえば2列)の測光領域を対象としてもよい。
ステップS150:
露出制御部30は、ステップS110で作成された各第1中領域と、ステップS140においてその周辺部に作成された各第2中領域との平均輝度値の差を算出する。
露出制御部30は、ステップS110で作成された各第1中領域と、ステップS140においてその周辺部に作成された各第2中領域との平均輝度値の差を算出する。
ステップS160:
露出制御部30は、ステップS150で算出された各第1中領域と各第2中領域の平均輝度差より、たとえば図16に示されるように該当領域の第1重み付け値を決定する。決定は、たとえば第1中領域105と第2中領域107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1中領域105の重み付けを大きくする。また、第1中領域105の被写界において占める面積や、第1中領域105と第2中領域107の面積比を重み付けの際に利用してもよい。
露出制御部30は、ステップS150で算出された各第1中領域と各第2中領域の平均輝度差より、たとえば図16に示されるように該当領域の第1重み付け値を決定する。決定は、たとえば第1中領域105と第2中領域107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1中領域105の重み付けを大きくする。また、第1中領域105の被写界において占める面積や、第1中領域105と第2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S170:
露出制御部30は、ステップS150で算出された各第1中領域105と各第2中領域107の位置により、たとえば図17に示されるように第2重み付け値を決定する。
決定は、たとえば該当中領域の被写界内での注目点からの距離を重み付けに利用(たとえば注目点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、注目点および該当中領域の主要被写体までの距離が判明している場合は、注目点の主要被写体までの距離と該当中領域被写体までの距離との差を重み付けに利用(たとえば注目点の被写体とほぼ同距離にある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。
露出制御部30は、ステップS150で算出された各第1中領域105と各第2中領域107の位置により、たとえば図17に示されるように第2重み付け値を決定する。
決定は、たとえば該当中領域の被写界内での注目点からの距離を重み付けに利用(たとえば注目点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、注目点および該当中領域の主要被写体までの距離が判明している場合は、注目点の主要被写体までの距離と該当中領域被写体までの距離との差を重み付けに利用(たとえば注目点の被写体とほぼ同距離にある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S180:
露出制御部30は、ステップS160およびステップS170で決定された第1および第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する。
露出制御部30は、ステップS160およびステップS170で決定された第1および第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する。
ステップS190:
露出制御部30は、ステップS180にて算出された全ての小領域の重み付き輝度値の平均値を算出し、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。
露出制御部30は、ステップS180にて算出された全ての小領域の重み付き輝度値の平均値を算出し、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1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。そのときに水平、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、たとえば主要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、本実施形態で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。
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、40・・・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・・・測距点、103・・・注目点、105・・・第1中領域、107・・・第中2領域。
Claims (14)
- 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た適正露出で撮像を行う制御手段と
を有する撮像装置。 - 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注目点を中心に水平、垂直方向にスキャンして小測光領域の輝度と被写界全面の平均輝度の差を確認し、被写界の高輝度領域および低輝度領域を第1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。 - 前記グループ化手段は、上記水平、垂直方向の輝度値スキャンの際に、注目点を画面中央部、または測距点、または顔検出領域、または指定された任意の点、またはそれら複数を組み合わせた複数の注目点を設定可能である
請求項2記載の撮像装置。 - 前記グループ化手段は、生成された第1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2中領域としてグループ化する手段を有する
請求項2記載の撮像装置。 - 前記評価値算出手段は、生成された第1中領域および第2中領域の輝度差に応じて各中領域に重み付けを与える手段を有する
請求項4記載の撮像装置。 - 前記評価値算出手段は、生成された第1中領域および第2中領域の位置に応じて各中領域に重み付けを与える手段を有する
請求項4記載の撮像装置。 - 前記評価値算出手段は、重み付け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6記載の撮像装置。 - 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た適正露出で撮像を行う第5ステップと
を有する撮像方法。 - 第3ステップにおいて、前記第2のステップで測定した被写体輝度情報を注目点を中心に水平、垂直方向にスキャンして小測光領域の輝度と被写界全面の平均輝度の差を確認し、被写界の高輝度領域および低輝度領域を第1中領域としてグループ化する
請求項8記載の撮像方法。 - 前記第3ステップにおいて、上記水平、垂直方向の輝度値スキャンの際に、注目点を画面中央部、または測距点、または顔検出領域、またはそれら複数手段を組み合わせた複数の注目点を設定可能である
請求項9記載の撮像方法。 - 前記第3ステップにおいて、生成された第1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2中領域としてグループ化する
請求項9記載の撮像方法。 - 前記第4ステップにおいて、生成された第1中領域および第2中領域の輝度差に応じて各中領域に重み付けを与える
請求項11記載の撮像方法。 - 前記第4ステップにおいて、生成された第1中領域および第2中領域の位置に応じて各中領域に重み付けを与える
請求項11記載の撮像方法。 - 前記第4ステップにおいて、重み付け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
請求項13記載の撮像方法。
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