JP2009128707A

JP2009128707A - 撮像装置、測光装置及び側光方法

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Publication number: JP2009128707A
Application number: JP2007304784A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Kirisawa; 司桐澤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-06-11

Abstract

【課題】被写体を簡単かつ好適に測光することができる撮像装置、測光装置及び側光方法を提供する。
【解決手段】被写体に発光する閃光装置１８と、被写体から反射した光を測光する撮像素子１２と、撮像素子１２からの測光値に基づいて閃光装置１８における発光量を制御するシステムコントローラ１５とを備え、システムコントローラ１５は、撮像素子１２の撮像領域を複数の分割測光枠からなる測光枠を用いて第１の予備発光を行い、第１の予備発光の測光結果に基づいて測光枠の位置を移動させて第２の予備発光を行い、第１の予備発光の測光結果及び第２の予備発光の測光結果に基づいて発光量を制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被写体を精度よく測光し得る撮像装置、測光装置及び側光方法に関するものである。

従来、例えば、画面全体の平均輝度信号レベルと、中央部分の平均輝度信号レベルとを組み合わせ、画面中央の被写体に重点をおいた評価値を算出して測光を行う「中央重点測光」が広く行われている。

特許第３４７８７６９号公報

しかしながら、「中央重点測光」は、主被写体が画面中央に存在することを前提としており、主被写体が画面中央部分から外れた位置に存在するような場合、精度よく測光することができない。

また、特許文献１には、画面を複数の分割測光枠に分割し、全枠の輝度積分データの平均値と、輝度の高い所定数枠の輝度積分データの平均値と、輝度の低い所定数枠の輝度積分データの平均値とを組み合わせて測光することが開示されているが、分割測光でも被写体が測光枠の淵にいる場合、測光値が背景と被写体の平均値又は積分値になってしまい、背景に引かれて被写体を精度よく測光することができない。また、測光評価のために優れたＭＰＵ（Micro Processing Unit）が必要であった。

本発明は、これらの問題点を鑑みてなされたものであり、被写体を簡単かつ好適に測光することができる撮像装置、測光装置及び側光方法を提供する。

本発明に係る撮像装置は、被写体に発光する閃光手段と、被写体から反射した光を測光する撮像素子と、上記撮像素子からの測光値に基づいて上記閃光手段における発光量を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、複数の分割測光枠からなる測光枠を上記撮像素子の撮像領域に割り当て第１の予備発光を行い、上記測光枠を変化させて第２の予備発光を行い、上記第１の予備発光の測光結果及び上記第２の予備発光の測光結果に基づいて上記発光量を算出することを特徴としている。

また、本発明に係る測光装置は、複数の分割測光枠からなる測光枠を撮像素子の撮像領域に割り当て第１の測光を行い、上記測光枠を変化させて第２の測光を行うことを特徴としている。

また、本発明に係る測光方法は、複数の分割測光枠からなる測光枠を撮像素子の撮像領域に割り当て第１の測光を行い、上記測光枠を変化させて第２の測光を行うことを特徴としている。

本発明によれば、複数の分割測光枠からなる測光枠を撮像素子の撮像領域に割り当て第１の測光を行い、測光枠を変化させて第２の測光を行うことにより、測光評価するＭＰＵの性能が劣っていても、好適に測光することができる。したがって、ストロボの本発光量を高精度に算出することができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。撮像装置１０は、撮像光学系１１と、撮像素子１２と、アナログ信号処理部１３と、デジタル信号処理部１４と、システムコントローラ１５と、レンズ駆動用ドライバ１６と、タイミングジェネレータ１７と、閃光装置１８と、操作部１９と、インタフェース（Ｉ／Ｆ）２０とを備えている。

撮像光学系１１は、レンズを有し、レンズを介して入射される光の量を調節する。撮像素子１２は、撮像光学系１１から入射された光を光電変換する。アナログ信号処理回路１３は、ピーク値をサンプルするＳ／Ｈ（サンプルアンドホールド）回路と、自動的に増幅回路の増幅率（利得）を調整するＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路、アナログ電気信号をデジタル電気信号に変換するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換回路等を有しており、撮像素子１２からのアナログ映像信号をＳ／Ｈ回路にてサンプルし、ＡＧＣ回路によってゲイン制御し、Ａ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部１４は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）で構成されており、デジタル映像信号を最終的にＹ信号（輝度信号）、Ｃｂ／Ｃｒ信号（色差信号）として出力する。システムコントローラ１５は、マイクロコンピュータなどによって構成され、カメラ各部を制御する。例えば、後述するように測光値に基づいて閃光装置（ストロボ）１８の光量を調節したり、撮像光学系１１における露出を制御したりする。レンズ駆動用ドライバ１６は、撮像光学系１１のレンズを駆動する。タイミングジェネレータ１７は、各種タイミング信号を撮像素子１２に対して出力する。閃光装置１８は、ストロボ管を有し、被写体に対してストロボを発光する。操作部１９は、ユーザからの設定値等の入力を受け付け、インタフェース２０は、ユーザに対する情報の表示様式や、ユーザのデータ入力方式を規定する。

このような撮像装置１０において、光は撮像光学系１１を介して撮像素子１２へ入力される。撮像素子１２からのアナログ映像信号は、アナログ信号処理部１３においてデジタル信号に変換され、デジタル信号処理部１４に渡される。デジタル信号処理部１４は、必要な処理をした上で、最終的に輝度信号と色差信号に変換して出力する。デジタル信号処理部１４は、カメラ制御に必要な画像情報をシステムコントローラ１５に渡す。システムコントローラ１５は、画像情報からレンズ駆動ドライバ１６、タイミングジェネレータ１７、閃光装置１８、アナログ信号処理部１３、デジタル信号処理部１４へ必要な処理指示を出し、所望の画像が得られるようにする。

次に、図２に示すフローチャートを参照してストロボ撮影時の動作について説明する。この動作例では、ストロボ発光の際に２回のプリ発光を行い、２回のプリ発光の測光結果を用いて本発光の光量を決定する。また、測光は、撮像素子１２の撮像可能領域を複数の分割測光枠に分割した測光枠を用いて行われる。システムコントローラ１５は、この測光枠を用いて分割測光枠毎に輝度値等の測光値を取得し、測光結果を得る。また、システムコントローラ１５は、中心分割測光枠の測光値に重み付けして測光枠の評価値を算出する。例えば、中心分割測光枠の測光値に重み付けし、他の分割測光枠の測光値を平均又は積分して評価値を算出する。

先ず、ステップＳ１１において、システムコントローラ１５は、第１のプリ発光時の測光枠を撮像素子１２の撮像領域である画全体に割り当て、ステップＳ１２において第１のプリ発光を指示する。ステップＳ１３において、システムコントローラ１５は、第１のプリ発光時の測光結果を取得する。具体的には、複数の分割測光枠からなる測光枠において、各分割測光枠の輝度値を取得する。

ステップＳ１４において、システムコントローラ１５は、第１のプリ発光時の測光結果に基づいて測光枠の位置を移動させる。この測光枠の移動方法については後述する。ステップＳ１５及びステップＳ１６において、システムコントローラ１５は、第１のプリ発光の測光と同様に第２のプリ発光を指示し、この第２のプリ発光時の測光結果を取得する。

ステップＳ１７において、システムコントローラ１５は、第１のプリ発光時の測光結果と第２のプリ発光時の測光結果とを比較し、結果が良好な方を選択する。例えば、各分割測光枠の測光値に基づいて算出された評価値が高い方を選択する。この評価値は、例えば、中心付近の分割測光枠の測光値に重み付けされて算出される。ステップＳ１８において、システムコントローラ１５は、選択した測光結果に基づいて本発光の発光量を決定する。具体的には、各分割測光枠の測光値に基づいて算出された評価値に基づいて発光量を算出する。そして、ステップＳ１９において、本撮影時のストロボ発光量を指示する。

続いて、図３を参照してステップＳ１４における測光枠の変化について説明する。ここで、測光枠は分割測光枠が縦３列横３行に配置されている。また、システムコントローラ１５は、中心測光枠に重み付けして評価値を算出する。

図３は、測光枠の設定の一例を説明するための図である。図３（Ａ）は、第１のプリ発光において測光枠を画全体に設定した状態を示す図である。第１のプリ発光において、測光枠の内反射光の最大測光値のα％以上を示す分割測光枠を検出する。この例では、被写体ａが存在する右下縦２列横２行の４つの分割測光枠が検出される。

次に、図３（Ｂ）に示すように、第２のプリ発光において第１のプリ発光で検出された４つの分割測光枠を包含する形で分割測光枠が縦３列横３行からなる測光枠を割り当てる。この際各分割測光枠の検出画素数を減少させて測光枠を割り当てる。

このように被写体の反射光があった分割測光枠を包含する形で２回目の測光枠を設定することにより、測光枠の中心部の分割測光枠の測光値が上がるため、評価値を向上させることができる。

図４は、測光枠の設定の他の例を説明するための図である。この例は、撮像素子の撮像可能領域が画全体の撮像領域よりも大きく、測光枠の大きさが変化せずに平行移動する点が図３に示す例と異なる。

図４（Ａ）は、第１のプリ発光において測光枠を画全体に設定した状態を示す図である。第１のプリ発光において、システムコントローラ１５は、測光枠における中心部の分割測光枠（中心分割測光枠）の測光値に重み付けして測光枠の評価値を算出する。そして、中心分割測光枠と他の測光枠との測光値の差分を算出し、図４（Ｂ）に示すように、中心分割測光枠の測光値が大きくなる方向に測光枠を移動させる。具体的には、中心分割測光枠の測光値から他の分割測光枠の測光値を減算し、差分量により移動量を決定し、正負情報により移動方向を決定する。

このように中心分割測光枠と他の分割測光枠との測光値の差分を算出し、中心分割測光枠の測光値が大きくなる方向に測光枠を移動させることにより、評価値を上昇させることができる。

なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、図４に示す例では、中心分割測光枠の測光値が大きくなる方向に測光枠を移動させることとしたが、第１のプリ発光で隣接する分割測光枠間で測光値の差分を算出し、当該差分量に基づいて移動量が少なくなる方向に測光枠を移動させてもよい。すなわち、右中の分割測光枠に被写体ａが存在するように移動させることとしてもよい。

また、上記実施の形態では、中心分割測光枠の測光値に重み付けして評価値を算出することとしたが、測光値が増加した分割測光枠に重み付けして評価値を算出してもよい。例えば、右中の分割測光枠に被写体ａが存在するように移動させた場合、右中の分割測光枠の測光値に重み付けして評価値を算出すればよい。

また、上記実施の形態では、第１のプリ発光の測光結果に基づいて測光枠の位置を移動させることとしたが、第１のプリ発光の後任意に測光枠を移動させて第２のプリ発光を行い、第１の測光結果と第２の測光結果との差分を用いて評価値を算出してもよい。具体的には、第１のプリ発光の各分割測光枠の測光結果と第２のプリ発光の各分割測光枠の測光結果との差分が大きい分割測光枠に重みを上げて積分し、第１のプリ発光の各分割測光枠の測光結果と平均して評価値を算出する。これにより移動時の計算をなくすことができ、演算量を減らすことができる。

また、上述の実施の形態では、ストロボの発光量制御を例として説明したが、露出制御に用いることも可能である。すなわち、撮像素子の撮像領域を複数の分割測光枠に分割した測光枠を用いて測光すれば、測光枠を用いて第１の測光を行い、測光枠の位置を移動させて第２の測光を行い、第１の測光結果及び第２の測光結果に基づいて露出制御を行うことができる。

また、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、記録媒体に記録して提供することも可能であり、また、インターネットその他の伝送媒体を介して伝送することにより提供することも可能である。

本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。本実施の形態におけるストロボ撮影時の動作を示すフローチャートである。測光枠の移動例を説明するための図である。測光枠の移動例を説明するための図である。

符号の説明

１０撮像装置、１１撮像光学系、１２撮像素子、１３アナログ信号処理部、１４デジタル信号処理部、１５システムコントローラ、１６レンズ駆動用ドライバ、１７タイミングジェネレータ、１８閃光装置、１９操作部、２０インタフェース

Claims

被写体に発光する閃光手段と、
被写体から反射した光を測光する撮像素子と、
上記撮像素子からの測光値に基づいて上記閃光手段における発光量を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、複数の分割測光枠からなる測光枠を上記撮像素子の撮像領域に割り当て第１の予備発光を行い、上記測光枠を変化させて第２の予備発光を行い、上記第１の予備発光の測光結果及び上記第２の予備発光の測光結果に基づいて上記発光量を算出することを特徴とする撮像装置。
上記制御手段は、上記第１の予備発光で所定値以上の測光値が得られた分割測光枠を検出し、当該分割測光枠を含むように上記測光枠の大きさを変化させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記制御手段は、上記第１の予備発光の測光結果に基づいて上記測光枠の位置を移動させることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
上記制御手段は、上記第１の予備発光の各分割測光枠の測光値に基づいて上記測光枠を平行移動させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
上記制御手段は、上記第１の予備発光で上記測光枠の中心部の分割測光枠と他の分割測光枠との測光値の差分を算出し、上記中心部の分割測光枠の測光値が大きくなる方向に上記測光枠を移動させることを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
上記制御手段は、上記第１の予備発光の各分割測光枠の測光結果と上記第２の予備発光の各分割測光枠の測光結果との差分が大きい分割測光枠に重み付けし、上記第１の予備発光の各分割測光枠の測光結果と平均して評価値を算出し、当該評価値に基づいて上記発光量を算出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
複数の分割測光枠からなる測光枠を撮像素子の撮像領域に割り当て第１の測光を行い、上記測光枠を変化させて第２の測光を行うことを特徴とする測光装置。
複数の分割測光枠からなる測光枠を撮像素子の撮像領域に割り当て第１の測光を行い、上記測光枠を変化させて第２の測光を行うことを特徴とする測光方法。