JP2009139574A - 撮影装置 - Google Patents

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Noriyasu Kotani
徳康 小谷
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Abstract

【課題】撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った僅かな構図変更やズーミングなどでも、露出条件が大きく変化することなく、安定して最適な露出条件で撮影が可能な撮影装置を提供すること。
【解決手段】被写体光を測光する測光センサ22と、撮影状態の変化量を検出する検出部10〜14と、測光センサ22の出力に基づいて第1の値を演算した後に、測光センサ22の出力に基づいて第2の値を演算する演算部6と、検出部10〜14により変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、第1の値を用いて露出を制御する露出制御部とを24含む撮影装置である。
【選択図】図1

Description

本発明は、撮影装置に関する。
銀塩カメラやデジタルカメラなどのカメラにおいては、カメラの初心者は、自動露出モードで撮影することが一般的である。ところが、自動露出モードでは、撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った構図変更やズーミングのために、露出条件が大きく変化し、最適な露出条件で撮影ができない場合がある。
たとえば背景画像のほとんどが木々や山の緑で、白い服の人物を撮影しようとしている場合において、最初の画角において測光エリア内には明るい被写体(白い服の人物)と暗い背景(木々や山の緑)とが適度に混じり合っているとする。その場合には、自動露出モードでカメラが自動的に選ぶ露出条件は比較的に正しい露出条件が選択される。
この状態から急に、撮影者がカメラを操作して白い服の人物にズームアップすると、測光エリア内に白い服のみが入ることがあり、自動露出モードのカメラは、明るい被写体に撮影対象が変化したと判断し、露出を絞ることが考えられる。そのために人物が暗く写り、適正な露出条件からずれた画像となることがある。
また、撮影者が意図的にあるいは気づかずにスポット測光を選択し、最初の状態で適正な露出条件となっていたのに、多少構図が変化して、たとえば暗い被写体に測光スポットが合ってしまうと、自動露出モードのカメラは、たとえば暗い被写体に撮影対象が変化したと判断し、露出オーバーな画像となることがある。
なお、過去の撮影時における撮影位置および撮影方向などの撮影条件と、現在の撮影条件とを比較できるようにしたカメラが知られている(特許文献1参照)。
特開2004−80359公報
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った僅かな構図変更やズーミングなどでも、露出条件が大きく変化することなく、安定して最適な露出条件で撮影が可能な撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る撮影装置は、
被写体光を測光する測光センサ(22)と、
撮影状態の変化量を検出する検出部(10〜14)と、
前記測光センサ(22)の出力に基づいて第1の値を演算した後に、前記測光センサ(22)の出力に基づいて第2の値を演算する演算部(6)と、
前記検出部(10〜14)により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、前記第1の値を用いて露出を制御する露出制御部(24)とを含むことを特徴とする。
前記検出部(10〜14)により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるときとは、たとえば撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った僅かな構図変更やズーミングなどにより、露出条件が大きく変化した場合と考えられる。そのような場合には、第1の値を用いて露出を制御することで、最適な露出条件で撮影が可能になる。すなわち、本発明では、簡単な構成で不用意な露出の失敗を防止することができる。
前記演算部(6)は、前記検出部(10〜14)により前記変化量を検出する前に前記第1の値を演算し、前記検出部(10〜14)により前記変化量を検出した後に前記第2の値を演算してもよい。このような順序で演算と検出とを行うことで、演算および検出の効率が向上する。
前記撮影装置は、前記検出部(10〜14)により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、所定の警告を発生する警告部(16)を含んでもよい。撮影者は警告を受けることで、撮影対象がそれほど大きく変化していないのに露出条件が大きく変化したことを認識することができる。
前記撮影装置は、前記露出制御部(24)により前記第1の値を用いて露出を制御させるか、前記警告部(16)により所定の警告を発生させるかを選択する選択部を有していても良い。
前記第1の値及び前記第2の値は露出値であっても良い。また、前記露出制御部(24)は、前記第1の値と前記第2の値とが1段以上離れているとき、前記第1の値を用いて露出を制御してもよい。
本発明の第2の観点に係る撮影装置は、
被写体光を測光する測光センサ(22)と、
撮影状態の変化量を検出する検出部(10〜14)と、
前記測光センサ(22)の出力に基づいて第1の値を演算した後に、前記測光センサ(22)の出力に基づいて第2の値を演算する演算部(6)と、
前記検出部(10〜14)により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、所定の警告を発生する警告部(16)とを含むことを特徴とする。
前記検出部(10〜14)により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるときとは、たとえば撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った僅かな構図変更やズーミングなどにより、露出条件が大きく変化した場合と考えられる。そのような場合には、警告部(16)から警告を発生することで、撮影者は、露出条件の変化に気がつく。そのような場合には、露出条件を確認してから撮影することで、最適な露出条件で撮影が可能になる。すなわち、本発明では、簡単な構成で不用意な露出の失敗を防止することができる。
本発明の第1および第2の観点において、
前記検出部(10〜14)は、前記撮影装置の位置の変化量、前記撮影装置の姿勢の変化量、及び、前記第1の値が演算された第1の時刻から前記第2の値が演算された第2の時刻までの期間のうちから選択された少なくとも一つが所定範囲内であるとき、前記変化量が所定範囲以内であると判断しても良い。
本発明の第1および第2の観点において、
露出制御部(24)は、光学系による像を撮像する撮像部の感度を制御する感度制御部、前記撮像部に入射する光を遮断するシャッタのスピードを制御するシャッタ制御部、前記撮像部に入射する光を制限する絞りを制御する絞り制御部のうちから選択された少なくとも1つを含んでもよい。
本発明の第1および第2の観点において、
前記第1の値が演算された第1の時刻と前記第2の値が演算された第2の時刻との間に、前記第1の値を用いて少なくとも1回撮影を行う撮影部を有してもよい。
なお、本発明において、検出部(10〜14)としては、例えば、撮影画像の構図に影響を与える撮影装置の変化量を検出するものであれば特に限定されず、たとえばカメラの姿勢(方位・仰角)、カメラの位置あるいは高度(GPS)、時刻、速度、加速度、角速度、角加速度、焦点距離などの変化量を検出するものであれば何でも良い。
また、警告部としては、特に限定されず、例えば、ディスプレイ(文字、絵)、ランプ、LED(点灯、点滅)、スピーカー(音)、バイブレーション(振動)により警告を発生する装置などが例示される。
上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために、実施形態を示す図面の符号に対応つけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。更に、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るデジタルカメラのブロック図、
図2は図1に示すカメラの動作を示すフローチャート図、
図3は図2に示すカメラの動作のうちの撮影処理の詳細を示すフローチャート図、
図4(A)および図4(B)は測光エリアとズーミングとの関係を示す概略図、
図5(A)および図5(B)はスポット測光と構図変更との関係を示す概略図である。
図1に示すように、本発明の一実施形態に係るカメラ2は、デジタルカメラであり、カメラレンズ部に撮像レンズ4を有する。撮像レンズ4により、図示省略してあるカメラボディの撮像素子上に被写体像が結像される。また、カメラボディには、撮像レンズ4の焦点距離を検出する焦点距離検出部が内蔵されている。
さらに、カメラ2のカメラボディには、GPS衛星からの電波を受信し現在の位置を検出するGPSセンサ10が内蔵されている。またカメラ2は、方位センサ12および仰角センサ14によって、現在カメラ2が撮影しようとしている方向を検出することができる。方位センサ12および仰角センサ14としては、たとえば地磁気センサや加速度センサ等を用いることができる。GPSセンサ10、方位センサ12および仰角センサ14からの出力データは、カメラボディ内の処理装置6へと入力され、そこで情報処理され、必要に応じてメモリ8にデータが記憶される。
また、カメラ2のカメラボディには、情報表示部16および操作部18が装着してあり、情報表示部16では、処理装置6からの制御信号に基づき、たとえばカメラボディの撮像素子で取得された被写体像を表示可能になっている。この情報表示部16は、たとえばファインダ装置やLCDなどの平面表示装置などを含み、後述する警告表示も可能になっている。また、操作部18は、シャッタボタン、モード選択スイッチなどの各種の操作部を含み、操作部18から入力された情報は、処理装置6で処理され、カメラの各種制御を行う。
処理装置6には、内蔵時計20からの時刻データなども入力され、後述する処理が行われる。また、処理装置6には、測光センサ22からのデータも入力され、その測光センサ22からのデータに主として基づき、処理装置は、露出制御部24を制御し、カメラ2の露出を制御する。測光センサ22は、たとえば図4(A)および図4(B)に示す取得画像データのうちの測光エリアLa内の光量を測定する。あるいは、たとえば図5(A)および図5(B)に示す取得画像データのうちのスポット測光エリアLs内の光量を測定する。
露出制御部2は、撮像素子の感度を制御する感度制御部と、撮像素子に入射する光を遮断するシャッタのスピード(露出時間とも言う)を制御するシャッタ制御部と、撮像素子に入射する光の絞りを制限する絞り制御部との少なくとも一つを有する。
次に、図2に基づき、図1に示すカメラ2の全体動作を説明する。カメラ2の電源が入れられると、図2に示すステップS1にて、図1に示すメモリ8に記憶してある各種センサの出力値データがリセットされる。その後に、ステップS2にて撮影処理が終了すると、ステップS3にて、撮影時点における図1に示す方位センサ12にて取得された方位データを図1に示すメモリ8に記憶させる。
次に、ステップS4では、撮影時点における図1に示すGPSセンサ10にて取得されたカメラ2の地球上の位置および高さデータを、図1に示すメモリ8に記憶させる。次に、ステップS5では、撮影時点における図1に示す仰角センサ14にて取得されたカメラ2の仰角データを、図1に示すメモリ8に記憶させる。その後は、ステップS2からステップS5を繰り返し、撮影が全て終了してカメラ2の電源が切られれば、制御は終了する。
次に、図3に基づき、撮影処理の詳細な制御について説明する。図3に示すように、最初のステップS11では、図1に示す処理装置6は、操作部18からの入力を検出して、シャッタボタンが半押し状態か否かを検出する。半押し状態を検出しない状態では、ステップS11を繰り返し、半押し状態を検出すれば、ステップS12に移る。
ステップS12では、図1に示す測光センサ22からの光量データに基づき、処理装置6は、現時点での露出値Ex_nを算出する。露出値Ex_nは、カメラ2がデジタルカメラであれば、撮像素子の感度データと、露出時間データと絞りデータである。なお、カメラ2が銀塩カメラである場合には、露出値Ex_nは、フィルムの感度に応じた露出時間データと絞りデータである。
次に、あるいは、同時に、図3に示すステップS14にて、図1に示す処理装置6は、内蔵時計20からの現在の時刻データSc_nを取得する。次に、あるいは、同時に、図3に示すステップS15にて、図1に示す処理装置6は、方位センサ12からのデータSd_nと、GPSセンサ10からのデータSg_nと、仰角センサ14からのデータSt_nとを取得する。
次に、ステップS16では、前回の撮影時の時刻Sc_n−1と現在の時刻データSc_nとの差異の絶対値が所定時間Δc以内か否かを図1に示す処理装置6が判断する。所定時間Δcとしては、特に限定されないが、撮影条件が大きく変動しないような時間であり、たとえば5分間である。
すなわち、このステップS16にて、所定時間Δcを超えていると判断された場合には、撮影条件も変化していると考え、ステップS23に行く。ステップS23において、図1に示す処理装置6は操作部18からの入力信号に基づき、全押し状態かを判別し、そうであれば、ステップS24へ行き、通常の撮影動作と同様に、ステップS13にて取得された現時点での露出値Ex_nに基づき、撮影処理を行う。処理装置6が全押し状態を検出しない場合には、ステップS11に戻る。
ステップS16にて、所定時間Δc以内であると図1に示す処理装置6が判断した場合には、次に、ステップS17へ行く。ステップS17では、前回の撮影時の方位センサ12からのデータSd_n−1と、現在の方位センサ12からのデータSd_nとの差異の絶対値が所定値Δd以上かを、図1に示す処理装置6が判断し、そうである場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作となる。これらの差異の絶対値が所定値Δd以上である場合には、撮影対象が前回とは異なると考えるべきであり、そのような場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作を行う。
ステップS17にて、差異の絶対値が所定値Δd以内である場合には、撮影対象が変化していないと考えるべきであり、その場合には、ステップS18へ行く。なお、所定値Δdとしては、特に限定されないが、たとえば1度である。なお、所定値Δdは、焦点距離情報も加味して決定されるべきであり、撮影画角に対する一定比率の値としても良い。たとえば対角撮影画角の約5%に相当する角度に設定しても良い。
ステップS18では、前回の撮影時の仰角センサ14からのデータSt_n−1と、現在の仰角センサ14からのデータSt_nとの差異の絶対値が所定値Δt以上かを、図1に示す処理装置6が判断し、そうである場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作を行う。これらの差異の絶対値が所定値Δt以上である場合には、撮影対象が前回とは異なると考えるべきであり、そのような場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作となる。
ステップS18にて、差異の絶対値が所定値Δt以内である場合には、撮影対象が変化していないと考えるべきであり、その場合には、ステップS19へ行く。なお、所定値Δtは、特に限定されないが、所定値Δdと同様にして決定される。
ステップS19では、前回の撮影時のGPSセンサ10からのデータSg_n−1と、現在のGPSセンサ10からのデータSg_nとの差異の絶対値が所定値Δg以上かを、図1に示す処理装置6が判断し、そうである場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作となる。これらの差異の絶対値が所定値Δg以上である場合には、カメラ2が地上を相当距離で移動して、撮影対象が前回とは異なると考えるべきであり、そのような場合には、ステップS23へ行き、前述した通常撮影動作となる。
ステップS19にて、差異の絶対値が所定値Δg以内である場合には、カメラ2がほとんど移動しておらず、撮影対象が変化していないと考えるべきであり、その場合には、ステップS20へ行く。なお、所定値Δgとしては、特に限定されないが、露出条件が変化する距離として決定され、たとえば10mである。
ステップS20では、前回の撮影時の露出値Ex_n−1と、現在の露出値Ex_nとの差異の絶対値が所定値ΔEx以上かを、図1に示す処理装置6が判断し、そうである場合には、ステップS21へ行く。所定値ΔExとしては、特に限定されないが、たとえば絞りまたは露出時間が一段以上違う場合である。また、所定値ΔExは、例えば1〜2段程度であることが好ましい。また、所定値ΔExは、例えば、1段以下であってもよい。
ステップS21では、図1に示す処理装置6は、情報表示部16に警告の表示を行う。警告の内容としては、ステップS16〜ステップS20を通過した結果、ごく短い時間の間に、カメラ2の方向や仰角や位置が変化していないのに、「露出値が大幅に変化している」ことを警告する内容である。
そのような場合としては、たとえば図4(A)に示すように、たとえば背景画像のほとんどが木々や山の緑で、白い服の人物を、前回の撮影時では撮影しており、その後に、図4(B)に示すように、撮影者がカメラ2を操作して白い服の人物にズームアップして撮影しようとしたような場合である。前回の撮影時には、図4(A)に示すように、最初の画角において測光エリアLa内には明るい被写体(白い服の人物)と暗い背景(木々や山の緑)とが適度に混じり合っているとする。その場合には、自動露出モードでカメラが自動的に選ぶ露出値Ex_n−1は比較的に正しい露出条件が選択される。
この状態から急に、図4(B)に示すように、撮影者がカメラ2を操作して白い服の人物にズームアップすると、測光エリアLa内に白い服のみが入ることがあり、自動露出モードのカメラ2の処理装置6は、測光センサ22からの入力データに基づき、明るい被写体に撮影対象が変化したと判断し、図3に示すステップS13にて演算される現在の露出値Ex_nは、前回の露出値Ex_n−1に比較してアンダーになる。そのために、現在の露出値Ex_nにてステップS24の撮影処理が行われると、人物が暗く写り、適正な露出条件からずれた画像となることがある。
また、図5(A)に示すように、撮影者が意図的にあるいは気づかずにスポット測光エリアLsを選択し、最初の状態で適正な露出値Ex_n−1で撮影した後に、たとえば図5(B)に示すように、暗い被写体にスポット測光エリアLsを合ててしまう場合がある。暗い被写体にスポット測光エリアLsが合ってしまうと、自動露出モードのカメラ2は、たとえば暗い被写体に撮影対象が変化したと判断して、図3に示すステップS13にて演算される現在の露出値Ex_nは、前回の露出値Ex_n−1に比較してオーバーになる。そのために、現在の露出値Ex_nにてステップS24の撮影処理が行われると、露出オーバーな画像となることがある。
そこで、本実施形態では、そのような場合には、図3に示すステップS16〜ステップS20からステップS21へ行き、図1に示す処理装置6は、情報表示部16に警告を表示し、撮影者に警告を出すことができる。撮影者は、その警告を見て、露出を再調整し、その後に、撮影を行ったり、そのままステップS22、S23およびS24へ行き、撮影処理を行うこともできる。
また、本実施形態では、ステップS21では、警告処理のみでなく、警告処理と共に、あるいは警告処理の代わりに、図1に示す処理装置6は、現在の露出値Ex_nを、前回の露出値Ex_n−1に自動的に置き換える処理を行い、その前回の露出値Ex_n−1にて、ステップS24にて撮影が行われるようにしても良い。その場合には、図1に示す処理装置6が露出制御部24に制御信号を送り、前回の露出値Ex_n−1となるように絞りおよび露出時間を制御する。
あるいは、複数の前回の露出値Ex_n−1、Ex_n−2、Ex_n−3…の平均値を図1に示す処理装置6が演算して、その平均値で、現在の露出値Ex_nを自動的に置き換える処理を行い、その前回の露出値の平均値にて、ステップS24にて撮影が行われるようにしても良い。
また、ステップS21には、警告を発生する前に、撮影者からの選択信号に基づき、警告を発生させるか、あるいは、上記のように露出値の置き替え制御を行うかの選択ステップを追加しても良い。
あるいは、撮影者が、撮影した複数の画像を見ながら、ベストな画像を選択し、そのベストな画像に対応する前回の露出値Ex_n−1で、ステップS24にて撮影が行われるようにしても良い。
本実施形態のカメラ2では、上述したように、撮影者が不用意に、あるいは無意識に行った僅かな構図変更やズーミングなどでも、露出条件を大きく変化することなく、安定して最適な露出条件で撮影が可能になる。すなわち、本実施形態のカメラ2では、簡単な構成で不用意な露出の失敗を防止することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、上述した実施形態では、図3に示すステップS21において、図1に示す情報表示部16にて警告表示を行ったが、情報表示部16の警告表示の代わりに、ランプやLEDの点灯または点滅による警告表示、スピーカーなどによる警告音、バイブレーション(振動)による警告などであっても良い。
また、上記の実施形態では、前回の撮影時の露出値Ex_n−1を、現在の露出値Ex_nと置き換え制御したが、本発明では、必ずしも前回の撮影時の露出値ではなく、撮影することなく記憶された前回の半押し時の露出値Ex_n−1で置き換えるようにしても良い。
さらにまた上述した実施形態では、デジタルスチルカメラについて説明したが、本発明に係る撮影装置は、銀塩カメラでも良く、さらには、ビデオカメラであっても良い。また、携帯電話などの小型機器のカメラにも応用することができる。
図1は本発明の一実施形態に係るデジタルカメラのブロック図である。 図2は図1に示すカメラの動作を示すフローチャート図である。 図3は図2に示すカメラの動作のうちの撮影処理の詳細を示すフローチャート図である。 図4(A)および図4(B)は測光エリアとズーミングとの関係を示す概略図である。 図5(A)および図5(B)はスポット測光と構図変更との関係を示す概略図である。
符号の説明
2… カメラ
4… 撮影レンズ
6… 処理装置
8… メモリ
10… GPSセンサ
12… 方位センサ
14… 仰角センサ
16… 情報表示部
18… 操作部
20… 内蔵時計
22… 測光センサ
24… 露出制御部

Claims (10)

  1. 被写体光を測光する測光センサと、
    撮影状態の変化量を検出する検出部と、
    前記測光センサの出力に基づいて第1の値を演算した後に、前記測光センサの出力に基づいて第2の値を演算する演算部と、
    前記検出部により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、前記第1の値を用いて露出を制御する露出制御部とを含むことを特徴とする撮影装置。
  2. 請求項1に記載された撮影装置であって、
    前記演算部は、前記検出部により前記変化量を検出する前に前記第1の値を演算し、前記検出部により前記変化量を検出した後に前記第2の値を演算することを特徴とする撮影装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載された撮影装置であって、
    前記検出部により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、所定の警告を発生する警告部を含むことを特徴とする撮影装置。
  4. 請求項3に記載された撮影装置であって、
    前記露出制御部により前記第1の値を用いて露出を制御させるか、前記警告部により所定の警告を発生させるかを選択する選択部を有することを特徴とする撮影装置。
  5. 請求項1〜4のいずれかに記載された撮影装置であって、前記第1の値及び前記第2の値は露出値であることを特徴とする撮影装置。
  6. 請求項1に記載された撮影装置であって、前記露出制御部は、前記第1の値と前記第2の値とが1段以上離れているとき、前記第1の値を用いて露出を制御することを特徴とする撮影装置。
  7. 被写体光を測光する測光センサと、
    撮影状態の変化量を検出する検出部と、
    前記測光センサの出力に基づいて第1の値を演算した後に、前記測光センサの出力に基づいて第2の値を演算する演算部と、
    前記検出部により前記変化量が所定範囲以内にあると検出され、かつ、前記第1の値と前記第2の値との差が所定範囲を超えるとき、所定の警告を発生する警告部とを含むことを特徴とする撮影装置。
  8. 請求項1または請求項7に記載された撮影装置であって、
    前記検出部は、前記撮影装置の位置の変化量、前記撮影装置の姿勢の変化量、
    及び、前記第1の値が演算された第1の時刻から前記第2の値が演算された第2の時刻までの期間のうちから選択された少なくとも一つが所定範囲内であるとき、前記変化量が所定範囲以内であると判断することを特徴とする撮影装置。
  9. 請求項1または請求項7に記載された撮影装置であって、
    露出制御部は、光学系による像を撮像する撮像部の感度を制御する感度制御部、前記撮像部に入射する光を遮断するシャッタのスピードを制御するシャッタ制御部、前記撮像部に入射する光を制限する絞りを制御する絞り制御部のうちから選択された少なくとも1つを含むことを特徴とする撮影装置。
  10. 請求項1または請求項7に記載された撮影装置であって、
    前記第1の値が演算された第1の時刻と前記第2の値が演算された第2の時刻との間に、前記第1の値を用いて少なくとも1回撮影を行う撮影部を有することを特徴とする撮影装置。
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