JP2009020327A - 撮像装置及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】露出制御の精度の向上、更に、異常な露出状態を回避することができる撮像装置及びそのプログラムを実現する。
【解決手段】中央を重み付けした各色成分の積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを算出する（Ｓ３２、３３）。そして、夜景モードがＯｎであると判断すると（Ｓ３４でＹ）、画角の中央領域の各色成分の積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、輝度積分平均値ｃＹを算出する（Ｓ３５、Ｓ３６）。ｃＹがｗＹより大きい場合は画角の中央領域を重み付けした積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、ｃＹの中で最もレベルの高いものを評価用積分平均値Ｓとし（Ｓ５９）、Ｙ１がＹ２より大きくない場合は中央を重み付けした積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹの中で最もレベルの高いものを評価用積分平均値Ｓとする（Ｓ６０）。そして、評価用積分平均値Ｓに基づいて露出制御を行なう（図２のＳ７〜Ｓ９、Ｓ１３）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、撮像装置及びそのプログラムに係り、詳しくは、露出制御機能を有した撮像装置及びそのプログラムに関する。

近年、電子カメラ等の撮像装置において、画角全体を測光の対象とするが特に中央部に重点をおいて測光を行う中央部重点測光や、画角の中央に対してスポット的に測光を行う中央部スポット測光を用いて露出制御を行なう技術が登場した（特許文献１）。

公開特許公報 特開２０００−２３１１３０2002-311472

しかしながら、従来の技術によれば、背景と撮影したいメイン被写体との明るさの差が大きい場合の撮影、例えば、背景が暗く撮影したいメイン被写体にスポット光などが当たっているというような夜間時の撮影においては、以下のような問題が生じる。つまり、中央部重点測光による露出制御では、被写体が中央部分に存在していたといても被写体が小さいような場合には、背景部分の影響が大きくなるためにメイン被写体が白飛びしてしまう。また、スポット測光による露出制御では、スポット測光の対象となる部分にメイン被写体がいないのにスポット測光を行なうと、メイン被写体が白飛びしてしまう。また、逆光によりメイン被写体が暗く、メイン被写体の周りが明るいというような場合でも同様であり、メイン被写体が暗く沈んでしまう。特に動画撮影においては、画角内の被写体の位置が変化するので、適切な露出となるように制御するのは難しい。

そこで本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、背景と撮影したいメイン被写体との明るさの差が大きい場合の撮影であっても、メイン被写体が白飛びしたり、又は、メイン被写体が暗く沈むようなことを少なくし、露出制御の精度の向上、更に、異常な露出状態を回避することができる撮像装置及びそのプログラムを提供することを目的とする。

上記目的達成のため、請求項１記載の発明による撮像装置は、被写体を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御する露出制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、例えば、請求項２に記載されているように、前記比較手段は、
第１の測光範囲の画像データと、該第１の測光範囲より小さい第２の測光範囲の画像データとの明るさを比較するようにしてもよい。

また、例えば、請求項３に記載されているように、前記第２の測光範囲は、
画角の中央領域、又は、ユーザによって指定された任意の領域であるようにしてもよい。

また、例えば、請求項４に記載されているように、前記第２の測光範囲は、
所定のサイズ、又は、ユーザによって指定された任意のサイズであるようにしてもよい。

また、例えば、請求項５に記載されているように、前記比較手段は、
第１の測光範囲の画像データ、及び、該第１の測光範囲より小さい複数の第２の測光範囲の画像データの明るさを比較するようにしてもよい。

また、例えば、請求項６に記載されているように、前記複数の第２の測光範囲は、
画角の中央領域、又は、ユーザによって任意に指定された領域と、その周辺の領域であるようにしてもよい。

また、例えば、請求項７に記載されているように、前記第１の測光範囲の画像データは、
前記撮像素子により得られた全領域の画像データであるようにしてもよい。

また、例えば、請求項８に記載されているように、前記比較手段は、
前記第１の測光範囲の画像データうち、所定の領域を重み付けした画像データを、前記第１の測光範囲の画像データとして用いるようにしてもよい。

また、例えば、請求項９に記載されているように、前記露出制御手段は、
前記比較手段による比較結果に基づいて選択した測光範囲が、前記第１の測光範囲である場合は、前記所定の領域を重み付けした画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１０に記載されているように、前記比較手段は、
前記撮像素子により得られた画像データの輝度成分に基づいて、比較するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１１に記載されているように、前記撮像素子は、複数の色フィルターを有しており、
前記比較手段は、
前記撮像素子により得られた画像データの輝度成分及び各色の色成分に基づいて、比較するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１２に記載されているように、前記撮像素子は、複数の色フィルターを有しており、
前記露出制御手段は、
前記比較手段による比較結果に基づいて明るいと判断された測光範囲の画像データの輝度成分、各色の色成分のうち、何れか１つの成分に基づいて、露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１３に記載されているように、前記露出制御手段は、
輝度成分、各色の色成分のうち、最も明るさのレベルが高い成分に基づいて露出制御を行なうようにしてもよい。

また、例えば、請求項１４に記載されているように、前記撮像素子を用いて被写体の動画の撮像を制御する動画撮像制御手段を備え、
前記比較手段は、
前記動画撮像制御手段により順次撮像されるフレーム画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較していき、
前記露出制御手段は、
前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択していき、該順次選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記動画撮像制御手段により順次撮像されるフレーム画像データの露出量を制御していくようにしてもよい。

また、例えば、請求項１５に記載されているように、前記撮像素子を用いて被写体の静止画の撮影を制御する静止画撮影制御手段を備え、
前記露出制御手段は、
前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記静止画撮影制御手段により撮影される静止画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１６に記載されているように、所定のモードを設定する設定手段を備え、
前記比較手段は、
前記設定手段により所定のモードが設定されている場合に、比較動作を実行し、
前記露出制御手段は、
前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１７に記載されているように、前記所定のモードは、
背景の明るさよりも被写体の明るさの方が明るいときの撮影におけるモードであり、
前記露出制御手段は、
前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて最も明るい測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１８に記載されているように、前記所定のモードは、
背景の明るさよりも被写体の明るさの方が暗いときの撮影におけるモードであり、
前記露出制御手段は、
前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて最も暗い測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項１９に記載されているように、背景の明るさよりも被写体の明るさの方が明るくなる第１の撮影状況であるか否かを特定する第１の特定手段を更に備え、
前記露出制御手段は、
前記特定手段により前記第１の撮影状況であることが特定された場合に、前記比較手段による比較結果に基づいて最も明るい測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項２０に記載されているように、前記露出制御手段は、
前記特定手段により前記第１の撮影状況でないことが特定された場合に、前記比較手段による比較結果とは関係無く所定の測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項２１に記載されているように、前記露出制御手段は、
前記特定手段により前記第１の撮影状況でないことが特定された場合に、前記第１の撮影状況であることが特定された場合に選択される測光範囲以上の大きさを有する測光範囲を選択し、この選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

また、例えば、請求項２２に記載されているように、背景の明るさよりも被写体の明るさの方が暗くなる第２の撮影状況であるか否かを特定する第２の特定手段を更に備え、
前記露出制御手段は、
前記特定手段により前記第２の撮影状況であることが特定された場合に、前記比較手段による比較結果に基づいて最も暗い測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御するようにしてもよい。

上記目的達成のため、請求項２３記載の発明によるプログラムは、被写体を撮像する撮像素子により得られた画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較する比較処理と、
前記比較処理による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御する露出制御処理と、
を含み、上記各処理をコンピュータで実行することを特徴とする。

本願発明によれば、背景と撮影したいメイン被写体との明るさの差が大きい場合の撮影であっても、露出制御の精度の向上させることができ、異常な露出状態を回避することができる。

以下、本実施の形態について、本発明の撮像装置をデジタルカメラに適用した一例として図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施の形態]
Ａ．デジタルカメラの構成
図１は、本発明の撮像装置を実現するデジタルカメラ１の電気的な概略構成を示すブロック図である。
デジタルカメラ１は、撮影レンズ２、レンズ駆動ブロック３、絞り４、ＣＣＤ５、ドライバ６、ＴＧ（timing generator）７、ユニット回路８、メモリ９、ＣＰＵ１０、ＤＲＡＭ１１、画像表示部１２、フラッシュメモリ１３、キー入力部１４、ストロボ装置１５、バス１６を備えている。

撮影レンズ２は、図示しない複数のレンズ群から構成されるフォーカスレンズ、ズームレンズ等を含む。そして、撮影レンズ２にはレンズ駆動ブロック３が接続されている。レンズ駆動ブロック３は、フォーカスレンズ、ズームレンズをそれぞれ光軸方向に沿って駆動させるフォーカスモータ、ズームモータと、ＣＰＵ１０から送られてくる制御信号にしたがって、フォーカスモータ、ズームモータを駆動させるフォーカスモータドライバ、ズームモータドライバから構成されている（図示略）。

絞り４は、図示しない駆動回路を含み、駆動回路はＣＰＵ１０から送られてくる制御信号にしたがって絞り４を動作させる。
絞り４とは、撮影レンズ２から入ってくる光の量を制御する機構のことをいう。

撮像素子であるＣＣＤ５は、ドライバ６によって駆動され、一定周期毎に被写体像のＲＧＢ値の各色の光の強さを光電変換して撮像信号としてユニット回路８に出力する。このドライバ６、ユニット回路８の動作タイミングはＴＧ７を介してＣＰＵ１０により制御される。なお、ＣＣＤ５はベイヤー配列の色フィルターを有しており、電子シャッタとしての機能も有する。この電子シャッタのシャッタ速度は、ドライバ６、ＴＧ７を介してＣＰＵ１０によって制御される。

ユニット回路８には、ＴＧ７が接続されており、ＣＣＤ５から出力される撮像信号を相関二重サンプリングして保持するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）回路、そのサンプリング後の撮像信号の自動利得調整を行なうＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路、その自動利得調整後のアナログの撮像信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器から構成されており、ＣＣＤ５から出力された撮像信号はユニット回路８を経てデジタル信号としてＣＰＵ１０に送られる。

ＣＰＵ１０は、ユニット回路８から送られてきた画像データをバッファメモリ（ＤＲＡＭ１１）に記憶させるとともに、該記憶させた画像データに対してガンマ補正、補間処理、ホワイトバランス処理、輝度色差信号（ＹＵＶデータ）の生成処理などの画像処理、画像データの圧縮・伸張（例えば、ＪＰＥＧ形式の圧縮・伸張）処理、フラッシュメモリ１３への画像データの記録処理を行う機能を有するとともに、デジタルカメラ１の各部を制御するワンチップマイコンである。
特に、ＣＰＵ１０は、複数の測光範囲の明るさを算出する明るさ算出部１０１、該明るさ算出部１０１により算出された測光範囲の明るさを比較する明るさ比較部１０２、該明るさ比較部１０２による比較により明るいと判断された測光範囲に基づいて露出制御を行なう露出制御部１０３を有する。

メモリ９には、ＣＰＵ１０が各部を制御するのに必要な制御プログラム、及び必要なデータが記録されており、ＣＰＵ１０は、該プログラムに従い動作する。
ＤＲＡＭ１１は、ＣＣＤ５によって撮像された後、ＣＰＵ１０に送られてきた画像データを一時記憶するバッファメモリとして使用されるとともに、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして使用される。
フラッシュメモリ１３は、圧縮された画像データを保存記録する記録媒体である。

画像表示部１２は、カラーＬＣＤとその駆動回路を含み、撮影待機状態にあるときには、ＣＣＤ５によって撮像された被写体をスルー画像として表示し、記録画像の再生時には、フラッシュメモリ１３から読み出され、伸張された記録画像を表示させる。
キー入力部１４は、半押し全押し可能なシャッタボタン、モード切替キー、夜景モードｏｎ／ｏｆｆ切替キー、ストロボモード切替キー、十字キー、ＳＥＴキー等の複数の操作キーを含み、ユーザのキー操作に応じた操作信号をＣＰＵ１０に出力する。

Ｂ．デジタルカメラ１の動作
実施の形態におけるデジタルカメラ１の動作を図２のフローチャートに従って説明する。

ユーザのキー入力部１４のモード切替キーの操作により撮影モードに設定されると、ＣＰＵ１０は、ＣＣＤ５に所定のフレームレートで被写体を撮像させる処理を開始させ（動画撮像）、該撮像により順次得られたフレーム画像データから輝度色差信号のフレーム画像データ（ＹＵＶデータ）を生成していき、該順次生成された輝度色差信号のフレーム画像データをバッファメモリ（ＤＲＡＭ１１）に記憶させ、該記憶された被写体のフレーム画像データを順次画像表示部１２に表示させるというスルー画像表示を開始させる（ステップＳ１）。

次いで、ステップＳ２で、ＣＰＵ１０は、ユーザによって夜景モードｏｎ／ｏｆｆ切替キーの操作が行なわれたか否かを判断する。この判断は、夜景モードｏｎ／ｏｆｆ切替キーの操作に対応する操作信号がキー入力部１４から送られてきたか否かにより判断する。
ステップＳ２で、夜景モードｏｎ／ｏｆｆ切替キーの操作が行なわれたと判断すると、ステップＳ３に進み、ＣＰＵ１０は、現在、夜景モードがｏｎであるか否かを判断する。

ステップＳ３で、夜景モードがｏｎでないと判断すると、つまりｏｆｆであると判断すると、ステップＳ４に進み、ＣＰＵ１０は、夜景モードをｏｆｆからｏｎに切替えて顔検出処理を開始して、ステップＳ６に進む。

一方、ステップＳ３で、夜景モードがｏｎであると判断すると、ステップＳ５に進み、ＣＰＵ１０は、夜景モードをｏｎからｏｆｆに切替えて顔検出処理を終了して、ステップＳ６に進む。
また、ステップＳ２で、夜景モードｏｎ／ｏｆｆ切替キーの操作が行なわれていないと判断するとそのままステップＳ６に進む。

ステップＳ６に進むと、ＣＰＵ１０は、直近に撮像されたフレーム画像データに基づいて、評価用積分平均値Ｓの算出処理を行う。この評価用積分平均値Ｓは、撮像された画像の明るさを示すものであり、具体的な算出処理は後で説明するが、簡単に説明すると、複数の測光範囲のうち明るい方の測光範囲に基づいて評価用積分平均値Ｓを算出する。
次いで、ステップＳ７で、ＣＰＵ１０は、該算出した評価用積分平均値Ｓが所定レベルより大きいか否かを判断する。

ステップＳ７で、評価用積分平均値Ｓが所定レベルより大きいと判断すると、ステップＳ８に進み、ＣＰＵ１０の露出制御部１０３は、所定のプログラム線図を用いて撮像される画像が暗くなる方向に、動画撮像により撮像される画像データの露出制御を行なって、ステップＳ１０に進む。つまり、絞りやシャッタ速度によりＣＣＤ５に入射する光量（露出量）を機械的に減らしたり、感度を下げることにより電子的に光量（露出量）を減らしたりする。この感度は、画像を明るくしたり暗くしたりする作用のことをいい、ゲインを変えたり、画素加算させる画素の数を変えることによって感度を変えることができる。

この撮像される画像が暗くなる方向となる露出制御は、評価用積分平均値Ｓが、所定量分だけ減るように行なう。つまり、ステップＳ８での露出制御を複数回行なうことにより、徐々に段階的に評価用積分平均値Ｓが所定レベルに近づく。

なお、このステップＳ８の露出制御は、段階的でなく該評価用積分平均値Ｓが直接、一気に所定レベルとなるように露出制御を行なうようにしてもよい。例えば、該評価用積分平均値Ｓが所定レベルより遥かに大きい場合は、１回の露出制御により減らす光量を多くし、該評価用積分平均値Ｓが所定レベルより少し大きい場合は、１回の露出制御により減らす光量を少なくすることにより、評価用積分平均値Ｓが直接、所定レベルとなるようする。

一方、ステップＳ７で、評価用積分平均値Ｓが所定レベルより大きくないと判断すると、ステップＳ９に進み、ＣＰＵ１０の露出制御部１０２は、所定のプログラム線図を用いて撮像される画像が明るくなる方向に、（スルー画像用の）動画撮像により撮像される画像データの露出制御を行なって、ステップＳ１０に進む。また、この撮像される画像が明るくなる方向となる露出制御は、上記と同様に、評価用積分平均値Ｓが、所定量分だけ増えるように行なう。つまり、ステップＳ９での露出制御を複数回行なうことにより、徐々に段階的に評価用積分平均値Ｓが所定レベルに近づく。なお、このステップＳ９の露出制御は、段階的でなく該評価用積分平均値Ｓが直接、一気に所定レベルとなるように露出制御を行なうようにしてもよい。

ステップＳ１０に進むと、ＣＰＵ１０は、ユーザによってシャッタボタンが全押しされたか否かを判定する。この判断は、シャッタボタンの全押し操作に対応する操作信号がキー入力部１４から送られてきたか否かにより判断する。
ステップＳ１０で、シャッタボタンが全押しされていないと判断すると、ステップＳ２に戻って上記した動作を繰り返し、シャッタボタンが全押しされたと判断すると、ステップＳ１１に進み、ステップＳ８またはステップＳ９で直近に設定（制御）された露出条件（絞り、シャッタ速度、感度など）で、静止画撮影処理を行い、該得られた静止画像データを圧縮してフラッシュメモリ１３に記録する処理を行い、その後ステップＳ１に戻る。つまり、露出制御部１０１は、ステップＳ６で直近に算出された評価用積分平均値Ｓに基づいて、静止画撮影処理により得られる静止画像データの露出を制御する。
なお、シャッタボタンが全押しされた後に再度、ステップＳ６〜Ｓ９で行った処理と同様の処理を行って露出条件を再設定するようにしてもよい。また、この処理の際に、シャッタボタンが全押しされる前にはスルー画像用のプログラム線図を用い、シャッタボタンが全押しされた後は静止画用のプログラム線図を用いるようにしてもよい。
また、シャッタボタンが半押しされた時点で、ステップＳ６〜Ｓ９で行った処理と同様の処理を行って露出条件を確定した後、シャッタボタンが全押しされるのを待ってから確定された露出条件で静止画撮影処理を行うようにしてもよい。

Ｂ−１．評価用積分平均値Ｓの算出処理について
次に、評価用積分平均値Ｓの算出処理の動作を図３のフローチャートにしたがって説明する。
まず、評価用積分平均値Ｓの算出処理を行うと判断すると、つまり、図２のステップＳ６に進むと、図３のステップＳ３１に進み、ＣＰＵ１０の明るさ算出部１０１は、直近に撮像されたフレーム画像データの各領域のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータ毎（色成分毎）にそれぞれの積分値ｒ、ｇ、ｂを算出する。

ここで、図４（Ａ）は、フレーム画像データの各領域の様子を示すものであり、ここでは、便宜上、フレーム画像データを縦１６×横１６の領域に分けるものとするが、これに限られない。
また、図４（Ａ）に示される番号は、各領域のアドレス番号を表しており、この各領域を便宜上、領域［アドレス番号ｎ（以下ｎで表す）］で表す。即ち、各領域は、領域０、領域１、・・・領域２５４、領域２５５で表される。

したがって、ステップＳ３１では、領域内にあるＲデータの積分値ｒ、Ｇデータの積分値ｇ、Ｂデータの積分値ｒを各領域毎に算出することになる。
このＲＧＢ毎の各領域の積分値ｒ、ｇ、ｂ、をそれぞれ、具体的に表すと、ｒ−ｓｕｍ［ｎ］、ｇ−ｓｕｍ［ｎ］、ｂ−ｓｕｍ［ｎ］で記す。したがって、ｒ−ｓｕｍ［ｎ］はアドレス番号がｎ領域の積分値ｒを表しており、ｇ−ｓｕｍ［ｎ］はアドレス番号がｎ領域の積分値ｇを表しており、ｂ−ｓｕｍ［ｎ］はアドレス番号がｎ領域の積分値ｂを表している。

次いで、ステップＳ３２で、ＣＰＵ１０の明るさ算出部１０１は、該算出された各領域の積分値ｒから画角の中央を重み付けした画角全体の積分平均値ｗＲの算出、各領域の積分値ｇから画角の中央を重み付けした積分平均値ｗＧの算出、各領域の積分値ｂから画角の中央を重み付けした積分平均値ｗＢの算出を行う。
ここで、画角の中央を重み付けした積分平均値の算出は、画角の中央の重み付け係数が最も大きくなるように、各領域の重み付け係数を所定のアルゴリズムにしたがって算出し（中央重点となるような各領域の重み付け係数を算出し）、該算出した各領域の重み付け係数を用いて、画角の中央領域の積分値ｒ、ｇ、ｂを重み付けした画角全体（画像の全領域）の積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢをそれぞれ算出する。これにより画角の中央領域に重みをおいた画像全体の明るさを得ることができる。
なお、各領域の重み付け係数を算出するのではなく、予め各領域の重み付け係数をメモリ９に記録させておくようにしてもよい。

ここで、図４（Ｂ）は、算出される中央重点となるような各領域の重み付け係数の一例を示すものである。
図４（Ｂ）を見ると分かるように、画角の中央、つまり、領域６８〜領域７５、領域８４〜領域９１、領域１００〜領域１０７、領域１１６〜領域１２３、領域１３２〜領域１３９、領域１４８〜領域１５５、領域１６４〜領域１７１、領域１８０〜領域１８７の重み付け係数が最も大きく、これらの領域から画角の中央から離れるにつれて、重み付け係数が小さくなっている。ここでは、画角の中央の重み付け係数を４、その周りの重み付け係数を２、１というように中央から離れるにしたがって小さくなっている。なお、この各領域の重み付け係数をｗｅｉｇｈｔ［ｎ］で表す。このアドレス番号ｎは、領域のアドレス番号に対応しており（ｎ＝０，１，２，３，・・・，２５４，２５５）、ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］は、アドレス番号がｎの領域の重み付け係数を表している。

そして、ステップＳ５１で算出した各領域のｒ−ｓｕｍ［ｎ］と、中央重点となるような各領域の重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］とを同じ領域同士で乗算し、該乗算後の積分値の総和を、重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］の総和で除算することにより、画角の中央領域を重み付けした積分平均値ｗＲを算出する。また、同様に、ステップＳ５１で算出した各領域のｇ−ｓｕｍ［ｎ］、ｂ−ｓｕｍ［ｎ］と中央重点となるような各領域の重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］とを同じ領域同士で乗算し、該乗算後の積分値ｇ、ｂそれぞれの総和を、重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］の総和で除算することにより、画角の中央領域を重み付けした積分平均値ｗＧ、ｗＢをそれぞれ算出する。
この積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢの算出を数式で表すと数１のようになる。

積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢを算出すると、ステップＳ３３に進み、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢを用いて画角の中央を重み付けした輝度積分平均値ｗＹを算出する。
この算出は、数式『輝度積分平均値ｗＹ＝０．３×ｗＲ＋０．５×ｗＧ＋０．２×ｗＢ』によって算出する。これにより画角の中央領域に重みをおいた画像全体の明るさを得ることができる。
このステップＳ３２、ステップＳ３３の動作を見ると分かるように、測光範囲は画像データの全範囲であり、且つ、中央を重点としている。つまり、画角の全領域を測光範囲とし、中央を重点とした画像データの明るさを算出していることになる。
次いで、ステップＳ３４で、明るさ算出部１０１は、現在、夜景モードがｏｎであるか否かを判断する。

ステップＳ３４で、夜景モードがｏｎであると判断すると、ステップＳ３５に進み、明るさ算出部１０１は、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｒから該中央領域の積分平均値ｃＲの算出、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｇから該中央領域の積分平均値ｃＧの算出、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｂから該中央領域の積分平均値ｃＢの算出を行う。

図５は、画角の１／４の大きさを有する中央領域の範囲を示す図であり、この中央領域は、領域６８〜領域７５、領域８４〜領域９１、領域１００〜領域１０７、領域１１６〜領域１２３、領域１３２〜領域１３９、領域１４８〜領域１５５、領域１６４〜領域１７１、領域１８０〜領域１８７から成るので（図４（Ａ）参照）、これらの領域の積分値ｒ、ｇ、ｂに基づいて、それぞれ積分平均値ｃＲ、積分平均値ｃＧ、積分平均値ｃＢをそれぞれ算出することになる。
この積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢの算出は、該中央領域の積分値ｒ、ｇ、ｂ毎に加算し、加算した数で除算することにより積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢをそれぞれ算出することができる。つまり、単純平均値を算出することになる。

次いで、ステップＳ３６に進み、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢを用いて、画角の１／４の大きさを有する中央領域の輝度積分平均値ｃＹを算出する。
この算出は、数式『輝度積分平均値ｃＹ＝０．３×ｃＲ＋０．５×ｃＧ＋０．２×ｃＢ』によって算出する。
このステップＳ３５、ステップＳ３６の動作を見ると分かるように、測光範囲は画角の中央領域の範囲であることが分かる。つまり、画像データの全範囲の１部を測光範囲として、明るさを算出していることになる。

次いで、ステップＳ３７で、明るさ比較部１０２は、ステップＳ３６で算出した輝度積分平均値ｃＹとステップＳ３３で算出した輝度積分平均値ｗＹを比較し、輝度積分平均値ｃＹが輝度積分平均値ｗＹより大きいか否かを判断する。つまり、画角の中央領域を範囲とする測光範囲の画像データと、全範囲を測光範囲として、且つ、中央を重点とした測光範囲の画像データとのどちらが明るいかを判断している。
この輝度成分を比較することにより精度よく画像の明るさを比較することができる。

ステップＳ３７で、輝度積分平均値ｃＹが輝度積分平均値ｗＹより大きいと判断すると、ステップＳ３８に進み、明るさ比較部１０２は、ステップＳ３５で算出した積分平均値ｃＲ、積分平均値ｃＧ、積分平均値ｃＢ、ステップＳ３６で算出した輝度積分平均値ｃＹを比較し、最もレベルの高い積分平均値を評価用積分平均値Ｓとする。

一方、ステップＳ３４で夜景モードがＯｎでないと判断された場合、ステップＳ３７で輝度積分平均値ｃＹが輝度積分平均値ｗＹより大きくないと判断すると、ステップＳ３９に進み、明るさ比較部１０１は、ステップＳ３２で算出した積分平均値ｗＲ、積分平均値ｗＧ、積分平均値ｗＢ、ステップＳ３３で算出した輝度積分平均値ｗＹを比較し、最もレベルの高い積分平均値を評価用積分平均値Ｓとする。

そして、この評価用積分平均値Ｓとされた値に基づいて露出制御が行なわれることになる（図２のステップＳ７〜ステップＳ９、ステップＳ１１）。
つまり、２つの測光範囲（中央領域の範囲と、中央を重点とした全範囲）のうち、明るいと判断された方の測光範囲で露出制御を行なうことになる。
また、この露出制御は、明るいと判断された測光範囲の中で最もレベルの高い成分（輝度成分、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のうち最もレベルの高い成分）で露出制御を行なうことになる。

Ｃ．以上のように、第１の実施の形態においては、夜景モードがＯｎの場合は、中央領域を範囲とした測光範囲の画像データの明るさと、全範囲を測光範囲として、且つ、中央を重点とした測光範囲の画像データの明るさとを比較し、明るい方の測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行なうので、メイン被写体の白飛びを低減させ、露出制御の精度の向上させることができ、異常な露出状態を回避することができる。また、動画データ、静止画像データの露出制御を向上させることができ、異常な露出状態を回避することができる。

ここで、図６は、背景が暗い場合において、メイン被写体２１にスポット光が当たっている等により背景とメイン被写体２１の明るさの差が大きい時の様子の一例を示す図である。
このときに、例えば、図６（Ａ）に示すように、明るく小さい被写体が画角の中央領域にいる場合は、画角の中央領域の輝度積分平均値ｃＹ（中央部スポット測光による平均輝度）は、測光範囲全体に占める被写体の割合が大きいので被写体の明るさにより近い輝度値となる。一方、画像データの全領域の中央を重み付けした輝度積分平均値ｗＹ（中央部重点測光による平均輝度）は、背景の暗い部分の影響度が大きいので被写体の明るさよりもだいぶ暗い輝度値となる。しかしながら、第１の実施の形態のような制御を行うことで、このような場合には、自動的に画角の中央領域の積分平均値（ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、ｃＹの何れかの値）が選択されて露出制御を行なうことになり、メイン被写体２１が白飛びすることなく適切に露出制御を行なうことができる。第１の実施の形態のような制御を行うことなく、このような場合まで画像データの全領域の中央を重み付けした積分値（ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹの何れかの値）を用いて露出制御を行なうと（画像データの周辺部の明るさを考慮した露出制御を行なうと）、メイン被写体２１が白飛びしてしまう可能性があり、また、たとえ白飛びしなくても、メイン被写体２１が過度に明るい画像データが得られてしまいという弊害が発生するが、第１の実施の形態のような制御を行うことによりこのような弊害を防止することができる。

また、図６（Ｂ）に示すように、明るい被写体が画角の中央領域以外にいる場合は、画角の中央領域の輝度積分平均値ｃＹ（中央部スポット測光による平均輝度）は、測光範囲全体に占める被写体の割合が小さいので被写体の明るさよりもだいぶ暗い輝度値となる。一方、画像データの全領域の中央を重み付けした輝度積分平均値ｗＹ（中央部重点測光による平均輝度）は、被写体と背景の両方を考慮した輝度値となる。しかしながら、第１の実施の形態のような制御を行うことで、このような場合には、画角の中央領域の輝度積分平均値ｃＹは、画像データの全領域の中央を重み付けした輝度積分平均値ｗＹより大きくならないので、画像データの全領域の中央を重み付けした積分平均値（ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹの何れかの値）が自動的に選択されて露出制御を行なうことになり、メイン被写体２１の極端な白飛びを低減させることができる。つまり、画像データの全領域の中央を重み付けした積分平均値は、メイン被写体２１が周辺部に存在する場合であってもメイン被写体２１の明るさが多少なりとも考慮されているのでメイン被写体の極端な白飛びを低減させることができる。第１の実施の形態のような制御を行うことなく、このような場合まで、画角の中央領域の積分平均値（ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、ｃＹの何れかの値）、つまり、メイン被写体２１の明るさが殆ど若しくは全く影響されていない積分平均値を用いて露出制御を行なうと、メイン被写体２１が白飛びしてしまう可能性が著しく高くなるからである。

また、色成分がｒ成分の積分平均値Ｒ、ｇ成分の積分平均値Ｇ、ｂ成分の積分平均値Ｂ、輝度成分の輝度積分平均値Ｙのうち、最もレベルが高い値を評価用積分平均値Ｓとして露出制御を行なうので、白飛びを更に低減させることができる。例えば、メイン被写体２１が人の場合は、肌の色により赤みが強くなり、ｒ成分の積分平均値Ｒに基づいて露出制御を行なうことにより肌の白飛びを抑えることができる。
つまり、第１の実施の形態は、メインとなる被写体は画角の中央に存在する可能性が高いという性質を利用して、最適な露出制御を行なえるようにしたものである。
また、夜景モードがＯｎでない場合は、画像データの全領域を測光範囲として露出制御を行なうので、画像データ全体の明るさに応じた露出制御を行なうことができる。

［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。
Ｄ.デジタルカメラ１の動作
第２の実施の形態も、図１に示したものと同様の構成を有するデジタルカメラ１を用いることにより本発明の撮像装置を実現する。
また、第２の実施の形態では、評価用積分平均値Ｓの算出処理が、第１の実施の形態と異なるので、第２の実施の形態における評価用積分平均値Ｓの算出処理のみを説明する。

以下、第２の実施の形態の評価用積分平均値Ｓの算出処理の動作を図７及び図８のフローチャートにしたがって説明する。

評価用積分平均値Ｓの算出処理を行うと判断すると、つまり、図２のステップＳ６に進むと、図７のステップＳ５１に進み、ＣＰＵ１０の明るさ算出部１０１は、直近に撮像されたフレーム画像データの各領域のＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータ毎（色成分毎）にそれぞれの積分値ｒ、ｇ、ｂを算出する。

ここでは、第１の実施の形態と同様に、フレーム画像データを縦１６×横１６の領域に分けるものとするが、これに限られない。
次いで、ステップＳ５２で、明るさ算出部１０１は、該算出された各領域の積分値ｒから画角の中央を重み付けした画角全体の積分平均値ｗＲの算出、各領域の積分値ｇから画角の中央を重み付けした積分平均値ｗＧの算出、各領域の積分値ｂから画角の中央を重み付けした積分平均値ｗＢの算出を行う。

次いで、ステップＳ５３で、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢを用いて画角の中央を重み付けした輝度積分平均値ｗＹを算出する。
次いで、ステップＳ５４で、明るさ算出部１０１は、現在、夜景モードがｏｎであるか否かを判断する。

ステップＳ５４で、夜景モードがｏｎであると判断すると、ステップＳ５５に進み、明るさ算出部１０１は、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｒから該中央領域の積分平均値ｃＲの算出、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｇから該中央領域の積分平均値ｃＧの算出、画角の１／４の大きさを有する中央領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｂから該中央領域の積分平均値ｃＢの算出を行う。

次いで、ステップＳ５６に進み、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢを用いて、画角の１／４の大きさを有する中央領域の輝度積分平均値ｃＹを算出する。
ここまでの動作は、第１の実施の形態と同様である。

次いで、ステップＳ５７に進み、明るさ算出部１０１は、画角の１／４の大きさを有する画角の左領域のステップＳ５１で算出された各領域の積分値ｒから該左領域の積分平均値ｌＲの算出、画角の１／４の大きさを有する画角の左領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｇから該左領域の積分平均値ｌＧの算出、画角の１／４の大きさを有する画角の左領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｂから該左領域の積分平均値ｌＢの算出を行う。

図９は、画角の１／４の大きさを有する画角の中央領域の範囲、左領域の範囲、右領域の範囲を示す図である。実線で記している枠が中央領域を表しており、点線で記している枠が左領域を表しており、破線で記している枠が右領域を表している。この左領域は、領域６５〜領域７２、領域８１〜領域８８、領域９７〜領域１０４、領域１１３〜領域１２０、領域１２９〜領域１３６、領域１４５〜領域１５２、領域１６１〜領域１６８、領域１７７〜領域１８４から成るので（図４（Ａ）参照）、これらの領域の積分値ｒ、ｇ、ｂに基づいて、それぞれ積分平均値ｌＲ、積分平均値ｌＧ、積分平均値ｌＢをそれぞれ算出することになる。

次いで、ステップＳ５８に進み、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｌＲ、ｌＧ、ｌＢを用いて、画角の１／４の大きさを有する左領域の輝度積分平均値ｌＹを算出する。
このステップＳ５７、ステップＳ５８の動作を見ると分かるように、測光範囲は画角の左領域の範囲であることが分かる。

次いで、ステップＳ５９で、明るさ算出部１０１は、画角の１／４の大きさを有する画角の右領域のステップＳ５１で算出された各領域の積分値ｒから該右領域の積分平均値ｒＲの算出、画角の１／４の大きさを有する画角の右領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｇから該右領域の積分平均値ｒＧの算出、画角の１／４の大きさを有する画角の右領域のステップＳ３１で算出された各領域の積分値ｂから該右領域の積分平均値ｒＢの算出を行う。

図９（Ａ）に示すように、この右領域は、領域７１〜領域７８、領域８７〜領域９４、領域１０３〜領域１１０、領域１１９〜領域１２６、領域１３５〜領域１４２、領域１５１〜領域１５８、領域１６７〜領域１７４、領域１８３〜領域１９０から成るので（図４（Ａ）参照）、これらの領域の積分値ｒ、ｇ、ｂに基づいて、それぞれ積分平均値ｒＲ、積分平均値ｒＧ、積分平均値ｒＢをそれぞれ算出することになる。

次いで、ステップＳ６０に進み、明るさ算出部１０１は、該算出した積分平均値ｒＲ、ｒＧ、ｒＢを用いて、画角の１／４の大きさを有する右領域の輝度積分平均値ｒＹを算出する。
このステップＳ５９、ステップＳ６０の動作を見ると分かるように、測光範囲は画角の右領域の範囲であることが分かる。

次いで、図８のステップＳ６１で、明るさ比較部１０２は、ステップＳ５６で算出した画角の中央領域の輝度積分平均値ｃＹ、ステップＳ５８で算出した画角の左領域の輝度積分平均値ｌＹ、ステップＳ６０で算出した画角の右領域の輝度積分平均値ｒＹを比較し、最もレベルが高い輝度積分平均値が算出された領域（測光範囲）を特定する。例えば、輝度積分平均値ｃＹが最もレベルが高い場合は中央領域を特定し、輝度積分平均値ｌＹが最もレベルが高い場合は左領域を特定し、輝度積分平均値ｃＲが最もレベルが高い場合は右領域を特定する。

次いで、ステップＳ６２で、明るさ比較部１０２は、該特定した領域（測光範囲）の輝度積分平均値Ｙと、ステップＳ１０３で算出した輝度積分平均値ｗＹとを比較し、該特定した領域の輝度積分平均値Ｙが輝度積分平均値ｗＹより大きいか否かを判断する。つまり、一番明るいと判断された１部の領域である測光範囲の画像データと、全範囲を測光範囲として、且つ、中央を重点とした測光範囲の画像データとのどちらが明るいかを判断している。

ステップＳ６２で、該特定した領域の輝度積分平均値Ｙが輝度積分平均値ｗＹより大きいと判断された場合は、ステップＳ６３に進み、明るさ比較部１０２は、該特定された領域の輝度積分平均値、積分平均値Ｒ、積分平均値Ｇ、積分平均値Ｂを比較し、最もレベルの高い積分平均値を評価用積平均値Ｓとする。
一方、ステップＳ１０４で夜景モードがＯｎでないと判断された場合、ステップＳ６２で該特定した領域の輝度積分平均値Ｙが輝度積分平均値ｗＹより大きくないと判断された場合は、ステップＳ６４に進み、明るさ比較部１０２は、ステップＳ５２で算出した積分平均値ｗＲ、積分平均値ｗＧ、積分平均値ｗＢ、ステップＳ５３で算出した輝度積分平均値ｗＹとを比較し、最もレベルの高い積分平均値を評価用積分平均値Ｓとする。

そして、この評価用積分平均値Ｓとされた値に基づいて露出制御が行なわれることになる（図２のステップＳ７〜ステップＳ９、ステップＳ１１）。
つまり、まずは、画角の中央領域を範囲とする測光範囲と、画角の左領域を範囲とする測光範囲と、画角の右領域を範囲とする測光範囲うち、一番明るいと判断された測光範囲と、中央を重点とした測光範囲と比較し、明るいと判断された測光範囲で露出制御を行なうことになる。
また、この露出制御は、明るいと判断された測光範囲の中で最もレベルの高い成分（輝度成分、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のうち最もレベルの高い成分）で露出制御を行なうことになる。

Ｅ．以上のように、第２の実施の形態においては、夜景モードがＯｎの場合は、画角の中央領域を範囲とした測光範囲の画像データ、画角の左領域を範囲とした測光範囲の画像データ、画角の右領域を範囲とした測光範囲の画像データのうち、１番レベルが高い測光範囲の画像データと、全範囲を測光範囲として、且つ、中央を重点した測光範囲の画像データとの明るさを比較し、明るい方の測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行なうので、メイン被写体の白飛びを低減させ、適切に露出制御を行なうことができ、異常な露出状態を回避することができる。

例えば、図９（Ｂ）に示すように、背景が暗くメイン被写体２１が小さく明るい場合であって、メイン被写体２１が画角の右側にいる場合は、画角の右領域に占める被写体の割合が最も大きいので、画角の右領域の輝度積分平均値ｒＹが最も被写体の明るさに近い輝度値となる。そして、画角の中央領域の輝度積分値ｃＹと、画角の左領域の輝度積分値ｌＹと、画角の右領域の輝度積分平均値ｒＹの中で、画角の右領域の輝度積分平均値ｒＹのレベルが最も高くなるので、第２の実施の形態のような制御を行うことで、このような場合には、自動的に画角の右領域の積分値（ｒＲ、ｒＧ、ｒＢ、ｒＹの何れかの値）が選択されて露出制御を行なうことになり、メイン被写体２１が白飛びすることなく適切に露出制御を行なうことができる。つまり、背景とメイン被写体２１の明るさの差が大きい状況下で、メイン被写体２１がどの位置にいても、画像が白飛びしない適切な露出制御を行なうことができる。

［第３の実施の形態］
次に第３の実施の形態について説明する。
上記第１の実施の形態においては、静止画撮影を制御の対象としたが、第３の実施の形態では、動画撮影を対象として制御を行うものである。

Ｆ.デジタルカメラ１の動作
第３の実施の形態では、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１およびステップＳ１０以降の処理が動画撮影用に特化された制御内容となる。
ステップＳ１では、ユーザによる動画撮影の開始指示があった場合に動画撮影記録処理を開始する。そして、ステップＳ１０では、ユーザによる動画撮影の終了指示があったか否かを判断し、動画撮影の終了が指示されていないと判断された場合には、ステップＳ８またはステップＳ９で設定（制御）された露出条件（絞り、シャッタ速度、感度など）で、動画フレームの撮像処理を行い、該得られた動画フレームの画像データをＤＲＡＭ１１に一時記憶した後に前後のフレームの画像データと合わせて圧縮処理などを行ってからフラッシュメモリ１３に記録する処理を行い、その後ステップＳ２に戻る。つまり、露出制御部１０１は、ステップＳ６で算出された評価用積分平均値Ｓに基づいて、動画撮影処理により得られる各フレーム画像データの露出を制御する。
一方、ステップＳ１０で、ユーザによる動画撮影の終了指示があった場合には、動画撮影記録処理を終了する。

以上のように、第３の実施の形態においては、動画撮影中において被写体が画角内で移動する場合でも、被写体の動きに合わせて自動的に最適な測光範囲を選択するので、第１及び２の実施の形態における効果に加えて更に、動画撮影中にユーザが測光モードを切り換える操作を行ったり、被写体が画角の中央からはみ出さないように注意しながら撮影を行うような煩雑さを無くすことができる。
なお、第３実施の形態における評価用積分平均値Ｓの算出処理は、上記第１の実施の形態で説明したような態様であってもよいし、第２の実施の形態で説明したような態様であってもよい。

［変形例］
Ｇ．上記実施の形態は以下のような態様でもよい。

（０１）上記第１の実施の形態においては、ステップＳ３５、ステップＳ３６で、画角の中央領域の積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、輝度積分平均値ｃＹを算出するようにしたが、中央領域以外の領域であってもよい。この場合は、ユーザによって指定された領域（例えば、ＡＦエリアとして指定された領域）であってもよい。これにより、メイン被写体に対して適切に露出制御を行なうことができる。

また、上記第２の実施の形態においては、ステップＳ５５、ステップＳ５６で画角の中央領域の積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、輝度積分平均値ｃＹを算出し、ステップＳ５７〜ステップＳ６０で、その左右の領域の積分平均値ｌＲ、ｒＲ、ｌＧ、ｒＧ、ｌＢ、ｒＢ、輝度積分平均値ｌＹ、ｒＹを算出するようにしたが、予め定められた所定の領域又はユーザによって指定された領域と、その領域の左右の領域の積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂと輝度積分平均値Ｙを算出するようにしてもよい。また、他の方法で分割された複数領域であってもよく、サイズの異なる領域が含まれていてもよい。これにより、メイン被写体に対して適切に露出制御を行なうことができる。

（０２）上記第１の実施の形態においては、ステップＳ３７で、輝度積分平均値ｃＹと輝度積分平均値ｗＹとを比較することにより、画角の中央領域を範囲とした測光範囲の画像データと、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとのどちらを露出制御に用いるか否かを判断し、該判断された画像データの積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙのうち最もレベルの高いものを評価用積分値Ｓとしたが、単に、画角の中央領域を範囲とした測光範囲の画像データに基づいて算出された積分平均値ｃＲ、ｃＧ、ｃＢ、輝度積分平均値ｃＹ、及び、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとに基づいて算出された積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを全て比較して、最もレベルの高い積分平均値を評価用積分平均値Ｓとするようにしてもよい。つまり、全ての成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分、輝度成分）を用いてどちらの測光範囲の画像データを用いるかを判断するようにしてもよい。

また、第２の実施の形態も同様に、ステップＳ６１で輝度積分平均値ｃＹ、ｌＹ、ｒＹのうち最もレベルの高い輝度積分値が算出された領域を特定し、ステップＳ６２で該特定した領域の輝度積分平均値と、画角の中央を重み付けした画角の全範囲を重み付けした輝度積分平均値ｗＹとを比較することにより、ステップＳ６１で特定された領域の画像データと、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとのどちらを露出制御に用いるか否かを判断し、該判断された画像データの積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙのうち最もレベルの高いものを評価用積分平均値Ｓとしたが、単に、画角の中央領域、右領域、左領域を範囲としたそれぞれの測光範囲の画像データに基づいて算出された積分平均値ｃＲ、ｌＲ、ｒＲ、ｃＧ、ｌＧ、ｒＧ、ｃＢ、ｌＢ、ｒＢ、輝度積分平均値ｃＹ、ｌＹ、ｒＹ、及び、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとに基づいて算出された積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを全て比較して、最もレベルの高い積分平均値を評価用積分平均値Ｓとするようにしてもよい。つまり、全ての成分（Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分、輝度成分）を用いてどの測光範囲の画像データを用いるかを判断するようにしてもよい。

（０３）上記第２の実施の形態においては、ステップＳ５７〜ステップＳ６０では、中央領域の左右の領域の積分平均値ｌＲ、ｒＲ、ｌＧ、ｒＧ、ｌＢ、ｒＢ、輝度積分平均値ｌＹ、ｒＹを算出するようにしたが、中央領域の左右の領域に限らず、上下の領域等の周辺の領域であればよく、また、この周辺の領域は２つに限られず、３つや４つ等でもよい。

（０４）上記第２の実施の形態においては、ステップＳ６１で輝度積分平均値ｃＹ、ｌＹ、ｒＹのうち最もレベルの高い輝度積分値が算出された領域を特定し、ステップＳ６２で該特定した領域の輝度積分平均値と、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の輝度積分平均値ｗＹとを比較することにより、ステップＳ６１で特定された領域の画像データと、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとのどちらを露出制御に用いるか否かを判断し、該判断された画像データの積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙのうち最もレベルの高いものを評価用積分平均値Ｓとしたが、ステップＳ６１で特定された輝度積分平均値ｃＹ、ｌＹ、ｒＹのうち最もレベルの高い輝度積分値が算出された領域の画像データの積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙのうち最もレベルの高いものを評価用積分平均値Ｓとするようにしてもよい。つまり、画像データの全領域の１部である複数の測光範囲の画像データのうち、最も明るい測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行うようにしてもよい。要は、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較し、最も明るい測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行なうものであればよい。

（０５）上記第各実施の形態においては、画角の１部の領域である測光範囲の画像データと、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データとの明るさを比較するようにしたが、画角の中央を重み付けした画角の全範囲の画像データと、画角の中央以外の領域を重み付けした全範囲の画像データ（複数であってもよい）との明るさを比較し、明るい方の画像データに基づいて露出制御を行なうようにしてもよい。
つまり、同一の測光範囲で、重み付けする領域が異なる画像データ同士を比較するようにしてもよい。

（０６）上記第各実施の形態においては、中央領域となる範囲の測光範囲、及び、右領域となる範囲の測光範囲、左領域となる範囲の測光範囲は、画角の１／４の大きさとしたが、これに限られず、ユーザがその大きさを指定することができるようにしてもよい。要は、測光範囲が画角の１部であればよい。これにより、メイン被写体の大きさに合わせて測光範囲のサイズを指定することができるので、メイン被写体に対して適切に露出制御を行なうことができる。

（０７）上記第各実施の形態においては、ステップＳ３２、ステップＳ３３、ステップＳ５２、ステップＳ５３では、中央を重み付けした積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹを算出するようにしたが、中央を重み付けしないで画角全体の積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｙを算出するようにしてもよい。この中央を重み付けない画角全体の積分平均値とは、全ての領域を重み付けしないで算出された積分平均値と、全ての領域を均等に重み付けして算出された積分平均値との両方をさす。
この場合でも、画像全体の明るさを得ることができるとともに、露出制御の精度を向上させ、異常な露出状態となることを回避させることはできるからである。

（０８）上記第各実施の形態においては、ステップＳ３２、ステップＳ３３、ステップＳ５２、ステップＳ５３では、中央を重み付けした積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹを算出するようにしたが、中央でなく他の領域を重み付けした積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、ｗＹを算出するようにしてもよい。この場合は、ユーザによって指定された領域（（例えば、ＡＦエリアとして指定された領域）を重み付けするようにしてもよい。

（０９）上記第各実施の形態においては、ステップＳ３２、ステップＳ３３、ステップＳ５２、ステップＳ５３では、測光範囲（第１の測光範囲）を画角の全範囲（画像データの全領域）とするようにしたが、画角の全範囲でなくてもよい。要は、ステップＳ３５、ステップＳ３６、ステップＳ５５〜ステップＳ６０の測光範囲（第２の測光範囲）より大きければよい。

（１０）上記各実施の形態においては、ステップＳ３７、ステップＳ６２では、輝度成分、つまり、輝度積分平均値Ｙに基づいて比較するようにしたが、Ｒ成分（積分平均値Ｒ）に基づいて比較するようにしてもよいし、Ｇ成分（積分平均値Ｇ）、又はＢ成分（積分平均値）に基づいて比較するようにしてもよい。
例えば、ステップＳ３７の比較をＧ成分に基づいて行なう場合は、積分平均値ｃＧが積分平均値ｗＧより大きいか否かを判断することになる。
要は、画像データの明るさを比較することができればよい。

（１１）また、上記各実施の形態においては、ステップＳ３８、ステップＳ３９、ステップＳ６３、ステップＳ６４で、Ｒ成分の積分平均値Ｒ、Ｇ成分の積分平均値Ｇ、Ｂ成分の積分平均値Ｂ、輝度成分の輝度積分平均値Ｙうち最もレベルの高い成分を評価用積分平均値Ｓとするようにしたが、レベルの高低にかかわらず積分平均値Ｒ、積分平均値Ｇ、積分平均値Ｂ、輝度積分平均値Ｙのうち、何れか１つの積分平均値を評価用積分平均値Ｓとするようにしてもよい。例えば、一律に輝度積分平均値Ｙを評価用積分平均値Ｓとするようにしてもよい。

（１２）また、上記各実施の形態においては、夜景モードがＯｎの場合もＯｆｆの場合も、画角の中央を重み付けした全範囲の画像データの積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを算出するようにしたが、つまり、同じ大きさの測光範囲の所定領域を重み付けした積分平均値を算出するようにしたが（ステップＳ３２及びステップＳ３３、ステップＳ５２及びステップＳ５３）、夜景モードがＯｎの場合の測光範囲を、夜景モードがＯｆｆの場合の測光範囲より小さくするようにしてもよい。
具体的に説明すると、図３、図７及び８に示す評価用積分平均値Ｓの算出処理が開始され、ステップＳ３１、ステップＳ５１で、フレーム画像の各領域のＲ、Ｇ、Ｂ毎に積分値ｒ、ｇ、ｂを算出すると、夜景モードがＯｎであるか否かを判断し、夜景モードがＯｎでない、つまり、Ｏｆｆであると判断すると、測光範囲を画像の全領域とし、画角の中央を重み付けした全範囲の画像データの積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを算出して、ステップＳ３９、ステップＳ６４に進む。
一方、夜景モードがＯｎであると判断すると、測光範囲を、画像の全領域より小さく、且つ、ステップＳ３５及びステップＳ３６、ステップＳ５５〜ステップＳ６０の測光範囲（ここでは画角の１／４）より大きい範囲とし、該範囲の画角の中央を重み付けした画像データの積分平均値ｗＲ、ｗＧ、ｗＢ、輝度積分平均値ｗＹを算出して、ステップＳ３５、ステップＳ５５に進むようにする。
この夜景モードがＯｆｆの場合の測光範囲を、夜景モードがＯｎの場合の測光範囲より大きくするので、広範囲の画像データの明るさに基づいて露出制御を行なうことができ、適切な露出制御を行なうことができ異常な露出状態を回避することができる。

（１３）また、上記実施の形態においては、積分平均値Ｒ、Ｇ、Ｂの算出を、各領域のｒ−ｓｕｍ［ｎ］、ｇ−ｓｕｍ［ｎ］、ｂ−ｓｕｍ［ｎ］と所定領域重点の場合における各領域の重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］とを同じ領域同士で乗算し、該乗算後の積分値ｇ、ｂそれぞれの総和を、重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］の総和で除算することにより行なうようにしたが、各領域のｒ−ｓｕｍ［ｎ］、ｇ−ｓｕｍ［ｎ］、ｂ−ｓｕｍ［ｎ］と所定領域重点の場合における各領域の重み付け係数ｗｅｉｇｈｔ［ｎ］とを同じ領域同士で乗算し、該乗算後の積分値ｒ、ｇ、ｂそれぞれの総和を、領域の総数（ここでは、２５６）で除算するようにしてもよい。

（１４）また、上記各実施の形態においては、夜景モードがＯｎされた時に、画角の１部の領域を範囲とした測光範囲の画像データと、画角の全範囲を測光範囲とし、且つ、中央を重み付けした画像データとを比較して、露出制御を行なうようにしたが、夜景モードに限らず、逆光なのどの背景と被写体との明るさの差が大きくなるような状況下での撮影モード（所定のモード）が設定された時に、この動作を実行させるようにしてもよい。

（１５）また、上記各実施の形態においては、夜景モードがＯｎされた時に、画角の１部の領域を範囲とした測光範囲の画像データと、画角の全範囲を測光範囲とし、且つ、中央を重み付けした画像データとを比較して、露出制御を行なうようにしたが、ストロボ発光が指定されている場合に撮影シーンが夜景であると判定したり、測光状況に応じて自動的に夜景であるか否かを判断するようにしてもよい。また、夜景ではなくとも夜景と同等の撮影状況であるか否かを判断するようにしてもよい。つまり、被写体の明るさと背景の明るさとに大きな差があり、且つ、被写体の方がより明るいことが予め特定できるような撮影条件であるか否かを判定すればよい。
また、夜景シーンとは逆に、逆光シーンなど、被写体の明るさと背景の明るさとに大きな差があり、且つ、被写体の方がより暗いことが予め特定できるような撮影条件であるか否かを判定し、このような撮影条件である場合には、複数の測光範囲の中で最もレベルの低い測光範囲を選択するようにしてもよい。このようにすれば、メイン被写体が暗く沈むことを防止することができ、露出制御の精度を向上させることができ、異常な露出状態を回避することができる。

また、被写体を画角の中央に納めることを前提とした撮影状況においては、被写体と背景のどちらが明るいかを特定できない場合であっても、被写体の明るさと背景の明るさとに大きな差があることが特定できた場合には、複数の測光範囲の中で最も範囲の小さい測光範囲を選択したり、測光範囲を動的に小さく変更するようにしてもよい。このようにすれば、被写体が小さい場合であっても、測光範囲の中に占める被写体の割合をより大きくすることができ、より適切な露出を得る可能性が増す。
また、この場合に、測光範囲をどの程度小さく変更するかは、画角内の被写体の大きさによって決まる。つまり、画角内の被写体の大きさに対して測光範囲が大き過ぎると、測光範囲内に占める背景の影響が大きくなり、画角内の被写体の大きさに対して測光範囲が小さ過ぎると、被写体が中央からずれた場合に対応できなくなってしまうので、画角内の被写体の大きさとのバランスのとれるように測光範囲の大きさを設定することが望ましい。

（１６）また、上記各実施の形態においては、夜景モードがＯｎされた時に、画角の１部の領域を範囲とした測光範囲の画像データと、画角の全範囲を測光範囲とし、且つ、中央を重み付けした画像データとを比較して、露出制御を行なうようにしたが、夜景モードでない普通のモードでもこのような動作を行なうようにしてもよい。メイン被写体２１と背景の明るさの差がない場合等であっても、中央領域を範囲とした測光範囲の画像データの明るさと、全範囲を測光範囲として、且つ、中央を重点とした測光範囲の画像データの明るさとを比較し、明るい方の測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行なうことにより、画像の白飛びを防ぐことができ、或いはある部分の画像が極端に明るすぎるという露出制御を行なうことがない。

（１７）また、上記変形例（０１）〜（１６）を矛盾が生じない範囲内で任意に組み合わせるような態様であってもよい。

（１８）また、本発明の上記実施形態は、何れも最良の実施形態としての単なる例に過ぎず、本発明の原理や構造等をより良く理解することができるようにするために述べられたものであって、添付の特許請求の範囲を限定する趣旨のものでない。
したがって、本発明の上記実施形態に対してなされ得る多種多様な変形ないし修正はすべて本発明の範囲内に含まれるものであり、添付の特許請求の範囲によって保護されるものと解さなければならない。
本発明は、要は、複数の測光範囲の画像データを比較し、該比較結果に基づいて、何れか１つの測光範囲の画像データに基づいて露出制御を行なうものであればよい。

最後に、上記各実施の形態においては、本発明の撮像装置をデジタルカメラ１に適用した場合について説明したが、上記の実施の形態に限定されるものではなく、要は、露出制御を行なうことができる機器であれば適用可能である。

本発明の実施の形態のデジタルカメラのブロック図である。 本実施の形態のデジタルカメラ１の動作を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における評価用積分平均値の算出処理の動作を示すフローチャートである。 フレーム画像データの各領域の様子を示す、及び、中央重点となるような各領域の重み付け係数の一例を示す図である。 中央領域の範囲を示す図である。 背景が暗い場合において、メイン被写体２１にスポット光が当たっている等により背景とメイン被写体２１の明るさの差が大きい時の様子、及び、中央領域の範囲の様子を示す図である。 第１の実施の形態における評価用積分平均値の算出処理の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における評価用積分平均値の算出処理の動作を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における画角の中央領域の範囲等を示す図、及び、背景が暗くメイン被写体２１が明るい場合であって、メイン被写体２１が画角の中央にいない場合のときの様子、及び、中央領域等の範囲を示す図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 撮影レンズ
３ レンズ駆動ブロック
４ 絞り
５ ＣＣＤ
６ ドライバ
７ ＴＧ
８ ユニット回路
９ メモリ
１０ ＣＰＵ
１１ ＤＲＡＭ
１２ 画像表示部
１３ フラッシュメモリ
１４ キー入力部
１５ バス

Claims (23)

1. 被写体を撮像する撮像素子と、
   前記撮像素子により得られた画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較する比較手段と、
   前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御する露出制御手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記比較手段は、
   第１の測光範囲の画像データと、該第１の測光範囲より小さい第２の測光範囲の画像データとの明るさを比較することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記第２の測光範囲は、
   画角の中央領域、又は、ユーザによって指定された任意の領域であることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記第２の測光範囲は、
   所定のサイズ、又は、ユーザによって指定された任意のサイズであることを特徴とする請求項２又は３記載の撮像装置。
5. 前記比較手段は、
   第１の測光範囲の画像データ、及び、該第１の測光範囲より小さい複数の第２の測光範囲の画像データの明るさを比較することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
6. 前記複数の第２の測光範囲は、
   画角の中央領域、又は、ユーザによって任意に指定された領域と、その周辺の領域であることを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
7. 前記第１の測光範囲の画像データは、
   前記撮像素子により得られた全領域の画像データであることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の撮像装置。
8. 前記比較手段は、
   前記第１の測光範囲の画像データうち、所定の領域を重み付けした画像データを、前記第１の測光範囲の画像データとして用いることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の撮像装置。
9. 前記露出制御手段は、
   前記比較手段による比較結果に基づいて選択した測光範囲が、前記第１の測光範囲である場合は、前記所定の領域を重み付けした画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
10. 前記比較手段は、
    前記撮像素子により得られた画像データの輝度成分に基づいて、比較することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の撮像装置。
11. 前記撮像素子は、複数の色フィルターを有しており、
    前記比較手段は、
    前記撮像素子により得られた画像データの輝度成分及び各色の色成分に基づいて、比較することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の撮像装置。
12. 前記撮像素子は、複数の色フィルターを有しており、
    前記露出制御手段は、
    前記比較手段による比較結果に基づいて明るいと判断された測光範囲の画像データの輝度成分、各色の色成分のうち、何れか１つの成分に基づいて、露出量を制御することを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の撮像装置。
13. 前記露出制御手段は、
    輝度成分、各色の色成分のうち、最も明るさのレベルが高い成分に基づいて露出制御を行なうことを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
14. 前記撮像素子を用いて被写体の動画の撮像を制御する動画撮像制御手段を備え、
    前記比較手段は、
    前記動画撮像制御手段により順次撮像されるフレーム画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較していき、
    前記露出制御手段は、
    前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択していき、該順次選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記動画撮像制御手段により順次撮像されるフレーム画像データの露出量を制御していくことを特徴とする請求項１乃至１３の何れかに記載の撮像装置。
15. 前記撮像素子を用いて被写体の静止画の撮影を制御する静止画撮影制御手段を備え、
    前記露出制御手段は、
    前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記静止画撮影制御手段により撮影される静止画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１乃至１４の何れかに記載の撮像装置。
16. 所定のモードを設定する設定手段を備え、
    前記比較手段は、
    前記設定手段により所定のモードが設定されている場合に、比較動作を実行し、
    前記露出制御手段は、
    前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の撮像装置。
17. 前記所定のモードは、
    背景の明るさよりも被写体の明るさの方が明るいときの撮影におけるモードであり、
    前記露出制御手段は、
    前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて最も明るい測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１６記載の撮像装置。
18. 前記所定のモードは、
    背景の明るさよりも被写体の明るさの方が暗いときの撮影におけるモードであり、
    前記露出制御手段は、
    前記設定手段により所定のモードが設定されている場合は、前記比較手段による比較結果に基づいて最も暗い測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１６記載の撮像装置。
19. 背景の明るさよりも被写体の明るさの方が明るくなる第１の撮影状況であるか否かを特定する第１の特定手段を更に備え、
    前記露出制御手段は、
    前記特定手段により前記第１の撮影状況であることが特定された場合に、前記比較手段による比較結果に基づいて最も明るい測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の撮像装置。
20. 前記露出制御手段は、
    前記特定手段により前記第１の撮影状況でないことが特定された場合に、前記比較手段による比較結果とは関係無く所定の測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１９記載の撮像装置。
21. 前記露出制御手段は、
    前記特定手段により前記第１の撮影状況でないことが特定された場合に、前記第１の撮影状況であることが特定された場合に選択される測光範囲以上の大きさを有する測光範囲を選択し、この選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項２０記載の撮像装置。
22. 背景の明るさよりも被写体の明るさの方が暗くなる第２の撮影状況であるか否かを特定する第２の特定手段を更に備え、
    前記露出制御手段は、
    前記特定手段により前記第２の撮影状況であることが特定された場合に、前記比較手段による比較結果に基づいて最も暗い測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御することを特徴とする請求項１乃至１５の何れかに記載の撮像装置。
23. 被写体を撮像する撮像素子により得られた画像データに基づいて、複数の測光範囲の画像データの明るさを比較する比較処理と、
    前記比較処理による比較結果に基づいて何れかの１つの測光範囲の画像データを選択し、該選択された測光範囲の画像データに基づいて、前記撮像素子により撮像される画像データの露出量を制御する露出制御処理と、
    を含み、上記各処理をコンピュータで実行することを特徴とするプログラム。
    

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