JP2011040799A - Imaging device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device capable of performing appropriate exposure control even in high-speed continuous imaging. <P>SOLUTION: The imaging device includes: an imaging means to image an image for one frame of an object before starting imaging at certain intervals to output the image as a through-image, and to image an image for one frame of the object after starting the imaging to output the image as an imaged image; a cycle detection means to detect one cycle of a luminance change when the luminance of the imaged through-image is periodically changed; an exposure value setting means to set an exposure value of each frame of the through-image corresponding to the detected one cycle; a storage means to store the set exposure value in one cycle; and an exposure control means to control the exposure value of the image imaged in a period corresponding to one cycle based on the exposure value in one cycle stored in the storage means when continuously imaging the imaged image by the imaging means when the luminance of the imaged through-image is periodically changed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging apparatus.

近年、デジタルカメラにおいては、通常の連続撮影よりもさらに高速連写が可能な機種が登場している。このような高速連写中の露出制御として、高速連写モードでは、1コマごとの受光素子の出力に基づいて、撮影直前に算出した露出制御値を制御するようにしたデジタルカメラが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, digital cameras that can perform continuous shooting at higher speed than normal continuous shooting have appeared. As exposure control during such high-speed continuous shooting, a digital camera has been proposed that controls the exposure control value calculated immediately before shooting based on the output of the light receiving element for each frame in the high-speed continuous shooting mode. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2000−50152号JP 2000-50152 A

上記デジタルカメラにおいて、受光素子の出力は1コマごとの測定値となるが、露出制御値は撮影直前に算出した固定値となる。このため、各コマの露出制御値は、撮影直前の被写体の輝度レベルの影響を受けやすくなる。   In the digital camera, the output of the light receiving element is a measured value for each frame, but the exposure control value is a fixed value calculated immediately before photographing. For this reason, the exposure control value of each frame is easily affected by the luminance level of the subject immediately before shooting.

本発明の課題は、高速連写においても、適切な露出制御を行うことができる撮像装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing appropriate exposure control even in high-speed continuous shooting.

請求項1に記載の発明は、撮影開始前における被写体の1フレーム分の画像を一定の時間間隔で撮像してスルー画像として出力し、また撮影開始後における被写体の1フレーム分の画像を撮像して撮影画像として出力する撮像手段と、前記撮像手段により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときの輝度変化の1周期を検出する周期検出手段と、前記周期検出手段により検出された1周期に対応するスルー画像の各フレームの露出値を設定する露出値設定手段と、前記露出値設定手段で設定された前記1周期の露出値を記憶する記憶手段と、前記撮像手段により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときに前記撮像手段により連続して撮影画像を撮像する場合は、前記記憶手段に記憶された前記1周期の露出値に基づいて、当該1周期に相当する期間に撮像する前記撮影画像の露出値を制御する露出制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置である。   According to the first aspect of the present invention, an image of one frame of the subject before the start of shooting is captured at a constant time interval and output as a through image, and an image of one frame of the subject after the start of shooting is captured. An imaging unit that outputs the captured image as a captured image, a period detection unit that detects one cycle of a luminance change when the luminance of the through image captured by the imaging unit is periodically changed, and a detection by the cycle detection unit The exposure value setting means for setting the exposure value of each frame of the through image corresponding to the one cycle, the storage means for storing the exposure value for the one period set by the exposure value setting means, and the imaging means. When the captured image is continuously captured by the imaging unit when the brightness of the captured through image is periodically changed, the exposure value of the one cycle stored in the storage unit Based on an imaging apparatus characterized by comprising an exposure control means for controlling the exposure value of the captured image captured in a period of time corresponding to the one period, a.

本発明によれば、高速連写においても、適切な露出制御を行うことができる撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of performing appropriate exposure control even in high-speed continuous shooting.

第1実施形態に係わるカメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the camera concerning 1st Embodiment. 第1実施形態においてスルー画像における輝度変化の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the luminance change in a through image in 1st Embodiment. 第1実施形態において高速連写モードで撮影画像を撮像する場合の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in the case of imaging a picked-up image in high-speed continuous shooting mode in 1st Embodiment. 第2実施形態においてスルー画像における実際の輝度変化と平均化した輝度との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the actual luminance change in a through image, and the averaged brightness | luminance in 2nd Embodiment. 第2実施形態において高速連写モードで撮影画像を撮像する場合の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence in the case of imaging a picked-up image in high-speed continuous shooting mode in 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明に係わる撮像装置の実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係わるカメラ1の構成を示すブロック図である。本実施形態のカメラ1は、図1に示すように、撮像部10、レンズ/機構部20、操作部30、記録部40、メモリ50、液晶モニタ60、発光部70、カメラCPU80を備えるデジタルカメラとして構成されている。   Embodiments of an imaging apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the camera 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the camera 1 of this embodiment is a digital camera including an imaging unit 10, a lens / mechanism unit 20, an operation unit 30, a recording unit 40, a memory 50, a liquid crystal monitor 60, a light emitting unit 70, and a camera CPU 80. It is configured as.

撮像部10は、撮像素子11及び画像処理部12を備える。撮像素子11は、レンズ/機構部20の撮影レンズ21を通過した被写体光を電気信号に変換して出力する光−電気変換素子である。撮像素子11から出力された電気信号は、画像処理部12において、ノイズ除去、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輪郭強調、レベル調節などの各種画像処理が施され、画像データとしてメモリ50に出力される。   The imaging unit 10 includes an imaging element 11 and an image processing unit 12. The image pickup device 11 is a light-electricity conversion device that converts subject light that has passed through the photographing lens 21 of the lens / mechanism unit 20 into an electric signal and outputs the electric signal. The electrical signal output from the image sensor 11 is subjected to various image processing such as noise removal, white balance adjustment, gamma correction, contour enhancement, and level adjustment in the image processing unit 12 and is output to the memory 50 as image data. .

撮像部10は、操作部30のレリーズボタンが撮影者により全押し操作される前(撮影開始前)の被写体の1フレーム分の画像を一定の時間間隔(例えば、1/30秒)で撮像し、スルー画像として出力する。また、撮像部10は、前記レリーズボタンが撮影者により全押し操作された後(撮影開始後)の被写体の1フレーム分の画像を撮像し、撮影画像として出力する。   The imaging unit 10 captures an image of one frame of the subject before the release button of the operation unit 30 is fully pressed by the photographer (before the start of imaging) at a constant time interval (for example, 1/30 seconds). And output as a through image. The imaging unit 10 captures an image for one frame of the subject after the release button is fully pressed by the photographer (after the start of photographing), and outputs the image as a photographed image.

レンズ/機構部20は、撮影レンズ21、絞り機構22、シャッタ23、駆動部24を備えている。撮影レンズ21に入射した被写体光は、絞り値(F値)の大きさに開かれた絞り機構22、所定の露光時間で開口されたシャッタ23を経て撮像部10の撮像素子11に導かれる。   The lens / mechanism unit 20 includes a photographing lens 21, a diaphragm mechanism 22, a shutter 23, and a driving unit 24. The subject light incident on the photographic lens 21 is guided to the imaging element 11 of the imaging unit 10 through an aperture mechanism 22 opened to a size of an aperture value (F value) and a shutter 23 opened at a predetermined exposure time.

絞り機構22は、被写体光の光量を調節するものであり、図示しない複数の絞り羽根を備えている。シャッタ23は、被写体光の露光時間を調節するものであり、撮影時に所定の速度で開閉動作する図示しないシャッタ羽根を備えている。駆動部24は、例えば、焦点調節のために撮影レンズ21を光軸方向に駆動するアクチュエータや、絞り機構22及びシャッタ23を駆動するアクチュエータなどにより構成されている。なお、後述する高速連写モードの撮影では、撮像素子11において電荷の蓄積時間を制御する電子シャッタの機能が用いられる。   The aperture mechanism 22 adjusts the amount of subject light, and includes a plurality of aperture blades (not shown). The shutter 23 adjusts the exposure time of the subject light, and includes a shutter blade (not shown) that opens and closes at a predetermined speed during shooting. The drive unit 24 includes, for example, an actuator that drives the photographing lens 21 in the optical axis direction for focus adjustment, and an actuator that drives the aperture mechanism 22 and the shutter 23. Note that in the high-speed continuous shooting mode to be described later, an electronic shutter function for controlling the charge accumulation time in the image sensor 11 is used.

操作部30は、撮影者がカメラCPU80に対して各種の入力指示を行う際に操作するものであり、ボタン、ダイアル、スイッチなど(いずれも不図示)の各種の操作入力装置を備える。   The operation unit 30 is operated when the photographer issues various input instructions to the camera CPU 80, and includes various operation input devices such as buttons, dials, and switches (all not shown).

このうち、不図示のレリーズボタンは、半押し操作及び全押し操作の2段階の操作が可能となっている。撮影者が不図示の電源スイッチをオンすると、カメラCPU80に対してオートフォーカス(AF)動作の実行信号が送信される。これにより、カメラCPU80は撮像部10の出力に基づいて、自動的に主要な被写体にピント合わせを行うAF制御や、自動的に露出を合わせるAE(自動露出)制御を行う。このとき撮像された画像は、スルー画像としてメモリ50に出力され、カメラCPU80を介して液晶モニタ60に表示される。   Among these, a release button (not shown) can be operated in two stages, a half-press operation and a full-press operation. When the photographer turns on a power switch (not shown), an auto focus (AF) operation execution signal is transmitted to the camera CPU 80. Accordingly, the camera CPU 80 performs AF control for automatically focusing on a main subject and AE (automatic exposure) control for automatically adjusting exposure based on the output of the imaging unit 10. The image captured at this time is output as a through image to the memory 50 and displayed on the liquid crystal monitor 60 via the camera CPU 80.

また、スルー画像が表示されている間に、撮影者がレリーズボタンを半押し操作すると、その時点で捕捉した被写体にピントが固定し、また露出が決定される。そして、撮影者がレリーズボタンを全押し操作すると、カメラCPU80に対して撮影開始信号が送信される。これにより、絞り機構22、シャッタ23が所定のタイミングで駆動され、撮像部10において被写体光が撮像される。このとき撮像された画像は、撮影画像としてメモリ50に出力され、カメラCPU80を介して記録部40に記録される。   When the photographer presses the release button halfway while the through image is displayed, the focus is fixed to the subject captured at that time, and the exposure is determined. When the photographer fully presses the release button, a shooting start signal is transmitted to the camera CPU 80. Thereby, the aperture mechanism 22 and the shutter 23 are driven at a predetermined timing, and the subject light is imaged by the imaging unit 10. The image captured at this time is output to the memory 50 as a captured image and recorded in the recording unit 40 via the camera CPU 80.

記録部40は、画像処理部12から出力された画像データを、図示しないCFカード、SDカードなどの記録媒体に記録するものである。   The recording unit 40 records the image data output from the image processing unit 12 on a recording medium (not shown) such as a CF card or an SD card.

メモリ50は、撮影者が操作入力した設定情報、カメラ1の動作や制御に必要なプログラム、このプログラムの実行に必要な初期値や設定値などが記憶されるほか、撮像部10から出力された画像データや、画像処理部12、カメラCPU80などが演算処理を行う際に用いるデータなどが記憶される。また、後述する高速連写モードでは、カメラCPU80により設定された1周期の露出値が記憶される。   The memory 50 stores setting information input by the photographer, a program necessary for the operation and control of the camera 1, initial values and setting values necessary for executing the program, and the like, and is output from the imaging unit 10. Image data, data used when the image processing unit 12, the camera CPU 80, and the like perform arithmetic processing are stored. In the high-speed continuous shooting mode described later, the exposure value for one cycle set by the camera CPU 80 is stored.

液晶モニタ60は、スルー画像や撮影画像、及びメニュー画面のほか、シャッタスピードや絞り値などの撮影条件が表示される。   The liquid crystal monitor 60 displays shooting conditions such as a shutter speed and an aperture value in addition to a through image, a shot image, and a menu screen.

発光部70は、被写体の輝度が低い場合に、カメラCPU80の制御により被写体に対して撮影用の照明光を照射するものである。   The light emitting unit 70 emits illumination light for photographing to the subject under the control of the camera CPU 80 when the luminance of the subject is low.

カメラCPU80は、上述したカメラ1を構成する各要素を統括的に制御する集積回路である。カメラCPU80では、カメラ1の基本的な制御として、撮像部10の出力に基づいて測光や測距を行い、AE制御やAF制御のほか、発光部70の発光量を決定する発光制御などの処理を実行している。   The camera CPU 80 is an integrated circuit that comprehensively controls each element constituting the camera 1 described above. In the camera CPU 80, as basic control of the camera 1, light measurement and distance measurement are performed based on the output of the imaging unit 10, and processing such as light emission control for determining the light emission amount of the light emitting unit 70 in addition to AE control and AF control. Is running.

カメラCPU80は、撮像部10に対し所定のタイミング信号を送信して、撮像や画像処理のタイミングを制御する処理を実行している。本実施形態のカメラ1では、通常の単写モード、連写モードに加えて、高速連写モードを設定することができる。高速連写モードでは、例えば、60枚(コマ)/秒の撮影が可能となる。   The camera CPU 80 transmits a predetermined timing signal to the imaging unit 10 and executes processing for controlling the timing of imaging and image processing. In the camera 1 of the present embodiment, a high-speed continuous shooting mode can be set in addition to the normal single shooting mode and the continuous shooting mode. In the high-speed continuous shooting mode, for example, 60 frames (frames) / second can be shot.

また、カメラCPU80は、撮像部10により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときの1周期を検出する周期検出手段の機能としての機能を備える。ここで、スルー画像において輝度が周期的に変化する例について説明する。   Further, the camera CPU 80 has a function as a function of a period detection unit that detects one period when the luminance of the through image captured by the imaging unit 10 is periodically changed. Here, an example in which the luminance periodically changes in the through image will be described.

図2は、スルー画像における輝度変化の一例を示す説明図である。撮影したい被写体に点滅する光が一定の周期で照射されている場合、図2に示すように、輝度は時間経過とともに周期的に変化する。カメラCPU80は、例えば1/30秒のフレームレートで撮像部10により画像を撮像しているため、各フレームにおける画像の輝度を時系列に比較することにより、輝度変化の周期性を検出することができる。図2では、期間Tが輝度変化の1周期として検出されている。   FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a luminance change in a through image. When flashing light is irradiated on a subject to be photographed at a constant cycle, the luminance periodically changes with time as shown in FIG. Since the camera CPU 80 captures an image by the imaging unit 10 at a frame rate of 1/30 seconds, for example, the periodicity of the luminance change can be detected by comparing the luminance of the image in each frame in time series. it can. In FIG. 2, the period T is detected as one cycle of luminance change.

また、カメラCPU80は、高速連写モードが設定されている場合に、検出した1周期のスルー画像に基づいて、その1周期における各フレームの適正露出値を設定する露出値設定手段の機能を備える。ここでは、先に検出した1周期の各フレームの画像データについて適正露出値(以下、1周期の適正露出値という)を算出する。例えば、輝度変化の1周期が1秒であったとすると、30コマの画像について、それぞれに適正露出値を算出する。この1周期の適正露出値は、メモリ50に記憶される。   Further, the camera CPU 80 has a function of an exposure value setting unit that sets an appropriate exposure value for each frame in one cycle based on the detected through image of one cycle when the high-speed continuous shooting mode is set. . Here, an appropriate exposure value (hereinafter referred to as an appropriate exposure value for one cycle) is calculated for the image data of each frame of one cycle detected previously. For example, if one cycle of luminance change is 1 second, an appropriate exposure value is calculated for each of 30 frames. The appropriate exposure value for one cycle is stored in the memory 50.

さらに、カメラCPU80は、撮像部10により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときに、高速連写モードにより撮像部10により連続して撮影画像を撮像する場合は、メモリ50に記憶された1周期の適正露出値に基づいて、当該1周期に相当する期間に撮像する撮影画像の露出値を制御する露出制御手段としての機能を備える。   Furthermore, when the camera CPU 80 continuously captures captured images by the imaging unit 10 in the high-speed continuous shooting mode when the luminance of the through image captured by the imaging unit 10 is periodically changed, the memory 50 Is provided with a function as an exposure control means for controlling the exposure value of a photographed image captured in a period corresponding to the one cycle based on the one-cycle appropriate exposure value stored in the.

すなわち、高速連写モードにおいて、スルー画像の輝度が図2に示すように周期的に変化している場合に、撮影者によりレリーズボタンが全押し操作されたとする。すると、カメラCPU80は、メモリ50に記憶している1周期の適正露出値を読み出し、この適正露出値に基づいて、その1周期に相当する期間に撮像する撮影画像の露出値を制御する。スルー画像は、1/30秒のフレームレートで連続して撮像されているため、輝度変化の1周期を検出したときに、その開始点または終了点のいずれかを基点として計時を開始することにより、レリーズボタンが全押し操作された時点と、輝度変化の1周期とを同期させることができる。   That is, in the high-speed continuous shooting mode, it is assumed that the release button is fully pressed by the photographer when the brightness of the through image periodically changes as shown in FIG. Then, the camera CPU 80 reads out the appropriate exposure value for one cycle stored in the memory 50, and controls the exposure value of the captured image captured during the period corresponding to the one cycle based on the appropriate exposure value. Since the through image is continuously captured at a frame rate of 1/30 second, when one period of luminance change is detected, the time measurement is started from either the start point or the end point. The time point when the release button is fully pressed can be synchronized with one cycle of the luminance change.

例えば、輝度変化の1周期が1秒であり、その間に30コマの画像が撮像されたとする。この場合に、輝度変化の1周期を検出した時点から1.5秒後にレリーズボタンが全押し操作されたとすると、1周期の15コマ目の画像の適正露出値が、レリーズボタンが全押し操作された直後に撮像される撮影画像の露出値として設定される。これ以降に撮像される撮影画像についても、それぞれメモリ50に記憶している1周期の対応するコマの適正露出値が設定される。   For example, assume that one cycle of luminance change is 1 second, and 30 frames of images are captured during that period. In this case, if the release button is fully pressed 1.5 seconds after the detection of one cycle of luminance change, the appropriate exposure value for the 15th frame of the first cycle is set to the full release button. It is set as the exposure value of the captured image that is captured immediately after. Also for the captured images taken after this, the appropriate exposure value of the corresponding frame of one cycle stored in the memory 50 is set.

次に、本実施形態において、高速連写モードで撮影画像を撮像する場合の処理手順を図3のフローチャートにより説明する。ここでは、撮影者が周期的に輝度変化のある被写体にカメラ1を向けているものとする。   Next, in the present embodiment, a processing procedure when a captured image is captured in the high-speed continuous shooting mode will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, it is assumed that the photographer points the camera 1 at a subject whose luminance changes periodically.

ステップS101において、カメラCPU80は、撮像部10を制御して、スルー画像を撮像する。ステップS102において、カメラCPU80は、撮像部10により撮像されたスルー画像について、輝度変化の1周期を検出する。そして、ステップS103において、カメラCPU80は、検出した1周期におけるスルー画像の各フレームの適正露出値を設定する。ステップS104において、カメラCPU80は、設定した1周期の適正露出値をメモリ50に記憶する。ステップS105において、カメラCPU80は、レリーズボタンが全押し操作された以降に撮像部10で撮像される撮影画像について、メモリ50に記憶している1周期の対応するコマの適正露出値を設定して撮像する。   In step S101, the camera CPU 80 controls the imaging unit 10 to capture a through image. In step S <b> 102, the camera CPU 80 detects one cycle of the luminance change for the through image captured by the imaging unit 10. In step S103, the camera CPU 80 sets an appropriate exposure value for each frame of the through image in the detected one cycle. In step S <b> 104, the camera CPU 80 stores the set appropriate exposure value for one cycle in the memory 50. In step S <b> 105, the camera CPU 80 sets an appropriate exposure value for a corresponding frame of one cycle stored in the memory 50 for a captured image captured by the imaging unit 10 after the release button is fully pressed. Take an image.

上述した第1実施形態によれば、輝度が周期的に変化する被写体を高速連写する際に、撮影開始前における輝度変化の1周期の適正露出値を設定し、撮影開始後は、設定した1周期の適正露出値に基づいて、その1周期に相当する期間に撮像する撮影画像の露出値を制御するようにしたので、撮影するコマごとに適正露出値を設定する場合に比べて、露出制御の処理を高速化することができる。また、撮影直前に算出した露出値を固定値として用いる方式(特開2000−50152号)のように、撮影直前の被写体の輝度レベルの影響を受けることがない。   According to the first embodiment described above, when performing high-speed continuous shooting of a subject whose luminance changes periodically, the appropriate exposure value for one cycle of luminance change before the start of shooting is set and set after the start of shooting. Since the exposure value of the captured image captured during the period corresponding to the one cycle is controlled based on the appropriate exposure value for one cycle, the exposure is set as compared with the case where the appropriate exposure value is set for each frame to be captured. Control processing can be speeded up. Further, unlike the method using the exposure value calculated immediately before shooting as a fixed value (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50152), it is not affected by the luminance level of the subject immediately before shooting.

したがって、高速連写においても、適切な露出制御を行うことができる。とくに、本実施形態に示す露出制御では、撮影したい被写体に一定の周期で不要な外光が当たる場合などにおいて、外光の輝度変化をキャンセルした画像を撮影したいときに有効である。   Therefore, appropriate exposure control can be performed even in high-speed continuous shooting. In particular, the exposure control shown in the present embodiment is effective when it is desired to capture an image in which the luminance change of the external light is canceled when unnecessary external light hits the subject to be photographed at a constant cycle.

次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態に係わるカメラ1の構成は第1実施形態(図1)と同じであるため、相違点についてのみ説明する。   Next, a second embodiment will be described. Since the configuration of the camera 1 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment (FIG. 1), only differences will be described.

第2実施形態のカメラCPU80は、高速連写モードが設定されている場合に、検出した1周期のスルー画像に基づいて、その1周期の平均露出値を設定する露出値設定手段の機能を備える。ここでは、先に検出した1周期の全フレームの画像データについて平均露出値(以下、1周期の平均露出値という)を算出する。例えば、輝度変化の1周期が1秒であったとすると、30コマの画像における平均露出値を算出する。ここで算出した1周期の平均露出値は、メモリ50に記憶される。なお、平均露出値の算出手法は、とくに限定されない。   The camera CPU 80 of the second embodiment has a function of an exposure value setting unit that sets an average exposure value for one cycle based on the detected through image of one cycle when the high-speed continuous shooting mode is set. . Here, an average exposure value (hereinafter referred to as an average exposure value for one cycle) is calculated for the image data of all frames of one cycle detected previously. For example, assuming that one cycle of luminance change is 1 second, an average exposure value in an image of 30 frames is calculated. The average exposure value for one cycle calculated here is stored in the memory 50. The method for calculating the average exposure value is not particularly limited.

図4は、スルー画像における実際の輝度変化と平均化した輝度との関係を示す説明図である。撮影したい被写体に点滅する光が一定の周期で照射されている場合、図4(a)に示すように、輝度は時間経過とともに周期的に変化する。本実施形態のカメラCPU80は、第1実施形態と同様の手法により、輝度変化の周期性を検出する。図4(a)では、期間Tが輝度変化の1周期として検出されている。また、本実施形態のカメラCPU80は、図4(b)に示すように、検出した1周期の輝度変化を平均化したうえで、1周期の平均露出値を設定している。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the actual luminance change in the through image and the averaged luminance. When the flashing light is irradiated on the subject to be photographed at a constant cycle, the luminance periodically changes with time as shown in FIG. The camera CPU 80 of the present embodiment detects the periodicity of the luminance change by the same method as in the first embodiment. In FIG. 4A, the period T is detected as one cycle of luminance change. In addition, as shown in FIG. 4B, the camera CPU 80 of the present embodiment sets the average exposure value for one cycle after averaging the detected luminance change for one cycle.

また、本実施形態のカメラCPU80では、画像データに対しフーリエ変換による周波数分解を行い、人間が認識することのできる周波数成分のみを用いて平均露出値を算出するようにしている。具体的には、画像データに含まれる周波数成分のうち、輝度変化の周波数が50Hz未満の低周波成分は残し、50〜60Hz以上の高周波成分については除去するようにしている。これによれば、蛍光灯のチラツキのように人間が認識し難い輝度変化については撮影画像の露出に影響を与えることがなく、イルミネーションの点滅のように人間が認識できる輝度変化については、撮影画像の露出に反映されることになる。   Further, the camera CPU 80 of the present embodiment performs frequency decomposition by Fourier transform on the image data, and calculates an average exposure value using only frequency components that can be recognized by humans. Specifically, among the frequency components included in the image data, the low frequency component whose luminance change frequency is less than 50 Hz is left, and the high frequency component of 50 to 60 Hz or more is removed. According to this, brightness changes that are difficult for humans to recognize, such as flickering of fluorescent lamps, do not affect the exposure of the captured image, and brightness changes that can be recognized by humans, such as blinking illumination, Will be reflected in the exposure.

次に、本実施形態において、高速連写モードで撮影画像を撮像する場合の処理手順を図5のフローチャートにより説明する。ここでは、撮影者が周期的に輝度変化のある被写体にカメラ1を向けているものとする。   Next, in the present embodiment, a processing procedure when a captured image is captured in the high-speed continuous shooting mode will be described with reference to a flowchart of FIG. Here, it is assumed that the photographer points the camera 1 at a subject whose luminance changes periodically.

ステップS201において、カメラCPU80は、撮像部10を制御して、スルー画像を撮像する。ステップS202において、カメラCPU80は、撮像部10により撮像されたスルー画像について、輝度変化の1周期を検出する。そして、ステップS203において、カメラCPU80は、検出した1周期におけるスルー画像の全フレームの画像データについて平均露出値を設定する。このとき、上述したように、画像データに含まれている高周波成分を除去する。ステップS204において、カメラCPU80は、設定した1周期の平均露出値をメモリ50に記憶する。ステップS205において、カメラCPU80は、レリーズボタンが全押し操作された以降に撮像部10で撮像される撮影画像について、メモリ50に記憶している1周期の平均露出値を設定して撮像する。   In step S201, the camera CPU 80 controls the imaging unit 10 to capture a through image. In step S <b> 202, the camera CPU 80 detects one cycle of the luminance change for the through image captured by the imaging unit 10. In step S203, the camera CPU 80 sets an average exposure value for the image data of all the frames of the through image in the detected one cycle. At this time, as described above, the high frequency components included in the image data are removed. In step S <b> 204, the camera CPU 80 stores the set average exposure value for one cycle in the memory 50. In step S <b> 205, the camera CPU 80 sets and captures an average exposure value for one cycle stored in the memory 50 for a captured image captured by the imaging unit 10 after the release button is fully pressed.

上述した第2実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)輝度が周期的に変化する被写体を高速連写する際に、撮影開始前における輝度変化の1周期の適正露出値を設定し、撮影開始後は、設定した1周期の平均露出値に基づいて、その1周期に相当する期間に撮像する撮影画像の露出値を制御するようにしたので、撮影するコマごとに適正露出値を設定する場合に比べて、露出制御の処理を高速化することができる。また、撮影直前に算出した露出値を固定値として用いる方式(特開2000−50152号)のように、撮影直前の被写体の輝度レベルの影響を受けることがない。
According to 2nd Embodiment mentioned above, there exist the following effects.
(1) When high-speed continuous shooting is performed on a subject whose luminance changes periodically, an appropriate exposure value for one cycle of luminance change before the start of shooting is set, and after the start of shooting, the set average exposure value for one cycle is set. Based on this, since the exposure value of the captured image captured during the period corresponding to the one cycle is controlled, the exposure control processing is speeded up as compared with the case where an appropriate exposure value is set for each frame to be captured. be able to. Further, unlike the method using the exposure value calculated immediately before shooting as a fixed value (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50152), it is not affected by the luminance level of the subject immediately before shooting.

したがって、高速連写においても、適切な露出制御を行うことができる。とくに、本実施形態に示す露出制御では、撮影したい被写体に一定の周期でライトアップされたイルミネーションの光が当っている場合などにおいて、そのイルミネーションの光の変化を撮影画像に残したい場合に有効となる。すなわち、撮像ごとに露出制御をした場合には、イルミネーションの点滅のような周期的な光の変化を画像に記録することはできないが、本実施形態の露出制御では、このような光についても画像に記録することができるため、撮影時の雰囲気を残した画像を得ることが可能となる。
(2)画像データに含まれる周波数成分のうち、人間が認識することのできる周波数成分のみを用いて平均露出値を算出しているため、蛍光灯のチラツキのように人間が認識し難い輝度変化については撮影画像の露出に影響を与えることがなく、イルミネーションの点滅のように人間が認識できる輝度変化を撮影画像の露出に反映させることができる。
(変形形態)
Therefore, appropriate exposure control can be performed even in high-speed continuous shooting. In particular, the exposure control shown in this embodiment is effective when it is desired to leave a change in the illumination light in the photographed image when the subject to be photographed is illuminated with illumination light that is lit up at a certain period. Become. That is, when exposure control is performed for each imaging, periodic light changes such as blinking illumination cannot be recorded in the image. However, in the exposure control of this embodiment, such light is also imaged. Therefore, it is possible to obtain an image that leaves the atmosphere at the time of shooting.
(2) Since the average exposure value is calculated using only the frequency components that can be recognized by humans among the frequency components included in the image data, the luminance change that is difficult for humans to recognize, such as flickering of fluorescent lamps. With respect to, it is possible to reflect a change in luminance that can be recognized by humans, such as blinking illumination, without affecting the exposure of the captured image.
(Deformation)

以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)スルー画像の各フレームの適正露出値を算出し、その適正露出値を時系列に比較することでスルー画像の周期的な輝度変化を検出するようにしてもよい。
(2)第2実施形態において、画像データに含まれる周波数成分のうち、除去したい周波数成分を撮影者が任意に選択可能としてもよい。
(3)撮影者の意図や被写体に応じて、第1または第2実施形態の露出制御を切り替え可能な構成としてもよい。
Without being limited to the embodiment described above, the present invention can be variously modified and changed as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) An appropriate exposure value for each frame of the through image may be calculated, and the appropriate exposure value may be compared in time series to detect a periodic luminance change of the through image.
(2) In the second embodiment, a photographer may arbitrarily select a frequency component to be removed from frequency components included in image data.
(3) It is good also as a structure which can switch exposure control of 1st or 2nd embodiment according to a photographer's intention and a to-be-photographed object.

また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。さらに、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。   Moreover, although the said embodiment and modification can be used in combination suitably, since the structure of each embodiment is clear by illustration and description, detailed description is abbreviate | omitted. Furthermore, the present invention is not limited by the embodiment described above.

1:カメラ、20:レンズ/機構部、30:操作部、40:記録部、50:メモリ、60:液晶モニタ、70:発光部、80:カメラCPU   1: camera, 20: lens / mechanism unit, 30: operation unit, 40: recording unit, 50: memory, 60: liquid crystal monitor, 70: light emitting unit, 80: camera CPU

Claims (4)

撮影開始前における被写体の1フレーム分の画像を一定の時間間隔で撮像してスルー画像として出力し、また撮影開始後における被写体の1フレーム分の画像を撮像して撮影画像として出力する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときの輝度変化の1周期を検出する周期検出手段と、
前記周期検出手段により検出された1周期に対応するスルー画像の各フレームの露出値を設定する露出値設定手段と、
前記露出値設定手段で設定された前記1周期の露出値を記憶する記憶手段と、
前記撮像手段により撮像されたスルー画像の輝度が周期的に変化しているときに前記撮像手段により連続して撮影画像を撮像する場合は、前記記憶手段に記憶された前記1周期の露出値に基づいて、当該1周期に相当する期間に撮像する前記撮影画像の露出値を制御する露出制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
An imaging unit that captures an image of one frame of a subject before the start of shooting at a constant time interval and outputs the image as a through image; and also captures an image of one frame of the subject after the start of shooting and outputs the image as a captured image; ,
A period detection unit that detects one cycle of a luminance change when the luminance of the through image captured by the imaging unit changes periodically;
Exposure value setting means for setting an exposure value of each frame of the through image corresponding to one period detected by the period detection means;
Storage means for storing the exposure value of the one cycle set by the exposure value setting means;
When the captured image is continuously captured by the imaging unit when the luminance of the through image captured by the imaging unit is periodically changed, the exposure value of the one cycle stored in the storage unit is used. Based on the exposure control means for controlling the exposure value of the captured image captured in a period corresponding to the one cycle,
An imaging apparatus comprising:
請求項1に記載の撮像装置であって、
前記露出値設定手段は、前記周期検出手段により検出された1周期のスルー画像に基づいて当該1周期における各フレームの適正露出値を算出するとともに、当該適正露出値を前記1周期の露出値として設定すること、を特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1,
The exposure value setting unit calculates an appropriate exposure value for each frame in the one cycle based on the through image of one cycle detected by the cycle detection unit, and sets the appropriate exposure value as the exposure value for the one cycle. An imaging device characterized by setting.
請求項1に記載の撮像装置であって、
前記露出値設定手段は、前記周期検出手段により検出された1周期のスルー画像に基づいて当該1周期の平均露出値を算出するとともに、当該平均露出値を前記1周期の露出値として設定すること、を特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1,
The exposure value setting unit calculates an average exposure value for the one cycle based on the through image of one cycle detected by the cycle detection unit, and sets the average exposure value as the exposure value for the one cycle. The imaging device characterized by these.
請求項3に記載の撮像装置であって、
前記露出値設定手段は、前記周期検出手段により検出された1周期のスルー画像に基づいて当該1周期の平均露出値を算出する際に、前記スルー画像に含まれる周波数成分のうち人体が認識することのできる周波数成分を用いること、を特徴とする撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 3,
The exposure value setting unit recognizes a human body among frequency components included in the through image when calculating an average exposure value of the one cycle based on the through image of the one cycle detected by the cycle detection unit. An imaging apparatus characterized by using frequency components that can be used.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013088759A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Nikon Corp Imaging device and control program for imaging device
JP2014235183A (en) * 2013-05-30 2014-12-15 株式会社ニコン Imaging device
KR101606279B1 (en) 2013-09-20 2016-03-24 가시오게산키 가부시키가이샤 Imaging apparatus, imaging method and recording medium

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