JP2012060439A - 撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体に対して適切な光量の補助光を照射し得る撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】 閃光部（１３）を備えた撮像装置において、被写体までの距離を測定する距離測定手段（１５５）と、前記被写体の明るさを測定する明るさ測定手段（１５６）と、前記距離測定手段と明るさ測定手段の測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定手段（１５７）と、被写体の顔を検出する顔検出手段（１５４）とを備え、前記距離測定手段と明るさ測定手段は、前記顔検出手段によって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関し、詳しくは、閃光部を備えた撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。

撮像装置に用いられる閃光部の光量は、ガイドナンバー（ＧＮ）という数値で表される。一般的にＧＮは、その閃光部の最大光量を示す性能値を意味（たとえばＧＮ２０よりＧＮ３０の方が高性能）するが、それに加えて、任意距離に位置する被写体に対する適正な光量も意味し、この場合の適正な光量は、基本的に、撮像装置の絞り値（Ｆ値または単にＦともいう）と距離（発光点から被写体までの距離Ｌ）との積で与えられる。

今、距離３ｍに位置する被写体を絞り値Ｆ４の「適正露出」で撮影したい場合を想定すると、この場合のＦ値と距離との積は「４×３＝１２」になるから、閃光部の光量（ＧＮ）は“１２”になる。

なお、被写体の「適正露出」は、一般的に次の二つの意味合いを持つ。第一は撮影者の主観に基づくものであり、たとえば、撮影者が明るめ（いわゆるハイキー）の絵を欲した場合や暗め（いわゆるローキー）の絵を欲した場合における各々の露出を意味する。第二は、そのような撮影者の主観によらずに、メカニカル的に定量的に測定されたもの、具体的には、被写体を基準グレー（正確には白と黒のちょうど中間の色である１８％グレー）に見立てたときの、その被写体からの反射光量のことをいう。
本明細書において適正露出という場合は、後者のもの（メカニカル的に定量的に測定されたもの）を指すものとする。これは、上記第一の意味合いによる適正露出は個人個人で異なり、定量的に把握できないのに対して、後者の第二の意味合いによる適正露出は定量把握が可能であるからである。

さて、以上のように、閃光部の光量を決定する際には、絞り値（Ｆ）と、発光点から被写体までの距離（Ｌ）との積を求めればよいのであるが、それだけでは、撮影シーンによって光量が不適切になることがある。たとえば、逆光撮影の場合には正しい光量が得られない。

図９は、逆光撮影の概念図である。この図において、撮像装置のスルー画像１（構図確認用の画像のこと。ファインダー画像などということもある。）には、人物２を被写体とし、その背後に太陽３や空４、雲５、海６などの明るい背景が広がっている。このような太陽３を背にした撮影シーンのことを逆光撮影という。逆光撮影の露出設定は難しい。背景に露出を合せると人物２が暗くなり、その逆に人物２に露出を合せると背景が明るくなるからである。このため、逆光撮影においては日中シンクロ、すなわち、背景の明るさに合せて適正露出（Ｆ値）を決める一方、人物２に対しては閃光部からの補助光照射よって明るさ不足を補うことにより、人物２と背景の双方を適切な明るさで写し込むという撮影テクニックが使われる。

被写体までの距離（Ｌ）の検出方法は様々知られているが、たとえば、スルー画像１に含まれる人物２の「顔」の大きさから検出することができる（たとえば、特許文献１、２参照）。これは、多くの人物の顔の大きさは平均的にみて一定であることから、この平均的な顔の大きさを基準にして、スルー画像１に含まれる人物２の「顔」の大きさと比較することにより、その顔（つまり人物２）までの距離を推定できるという原理に基づくものである。

一方、逆光撮影における適正露出、つまり、背景の明るさを測定してＦ値を決める方法もいろいろ知られている。たとえば、特許文献３には、多くの撮影構図において被写体よりも背景の面積が大きいという事実を考慮し、スルー画像１の構図全域の明るさ平均をとり、その平均値を基準にして適正露出（Ｆ値）を決定するものが記載されている。このような方法は「平均測光方式」と呼ばれている。

特開２００９−２４６７７４号公報（顔検出） 特開２００９−０７１３９１号公報（顔検出） 特開２００１−３１１９８０号公報（平均測光方式）

しかしながら、上記のような平均測光方式の場合、Ｆ値の決定がスルー画像１の“全域”の明るさに基づいて行われるため、必ずしも閃光部の光量（ＧＮ）が適切にならないことがあった。これは、Ｆ値は被写体（人物２）の明るさではなく、スルー画像１の全域の明るさに基づいて与えられるからであり、Ｆ値が不正確になるからである。

詳しく説明すると、前述のとおり、閃光部の適正光量（ＧＮ）は、絞り値（Ｆ）と、発光点から被写体までの距離（Ｌ）との積によって与えられる。ここで、たとえば、顔検出法によって得られた距離（Ｌ）は、その顔までの距離、つまり、被写体までの距離を表すので概ね正確な値といって差し支えない。これに対して、逆光撮影における絞り値（Ｆ）は、平均測光方式の場合、被写体の明るさではなく、主に背景の明るさを示すので、この場合の絞り値（Ｆ）は適正値よりも明るめになる（Ｆが大きめの値になる）からである。

なお、被写体の明るさに絞り値（Ｆ）を合せるためには、たとえば、スポット測光方式や中央重点測光方式などを用いて被写体の露出を測定すればよいが、そうすると今度は、背景の露出が過度となってしまい、逆光撮影を失敗してしまうから、やはり、逆光撮影時の露出測定には背景の明るさを検出するための方法（平均測光方式等）を使用せざるを得ない。

また、顔検出によって被写体までの距離（Ｌ）を測定する場合は、逆光撮影以外であっても、閃光部の光量（ＧＮ）が不適切になることがある。顔の大きさは個人差があるうえ、大人と子供で大きく異なるからであり、そのようにして測定された距離（Ｌ）には相応の誤差が否めないからである。

そこで、本発明の目的は、被写体に対して適切な光量の補助光を照射し得る撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供することにある。

請求項１記載の発明は、閃光部を備えた撮像装置において、被写体までの距離を測定する距離測定手段と、前記被写体の明るさを測定する明るさ測定手段と、前記距離測定手段と明るさ測定手段の測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定手段と、被写体の顔を検出する顔検出手段とを備え、前記距離測定手段と明るさ測定手段は、前記顔検出手段によって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とする撮像装置である。
請求項２記載の発明は、前記光量決定手段は、前記検出された顔までの距離に応じて決められる基本発光量に対して、前記検出された顔の明るさに応じた量の補正を行って前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置である。
請求項３記載の発明は、前記光量決定手段は、前記検出された顔までの距離と、その顔以外の背景部分を含む明るさとに応じて決められる基本発光量に対して、背景部分を含まない顔の明るさに応じた量の補正を行って前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置である。
請求項４記載の発明は、前記光量決定手段は、前記検出された顔の明るさを規定値と比較し、規定値よりも暗い場合には前記補正を行わず、規定値よりも明るい場合に顔の明るさに応じた量の補正を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置である。
請求項５記載の発明は、前記光量決定手段は、前記顔検出手段により顔が検出されなかった場合には、前記閃光部をプリ発光させた予備照明下における被写体の明るさから本撮影時における前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像装置である。
請求項６記載の発明は、前記光量決定手段により決定された前記補正量に応じてホワイトバランスの補正値を決定するホワイトバランス補正手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像装置である。
請求項７記載の発明は、前記ホワイトバランス補正手段は、前記補正量が小さい場合には環境光に応じたホワイトバランスの補正値を採用し、前記補正量が大きい場合には前記閃光部の発光の温度を考慮したホワイトバランスの補正値を採用することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置である。
請求項８記載の発明は、閃光部を備えた撮像装置の制御方法において、被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、前記被写体の明るさを測定する明るさ測定ステップと、前記距離測定ステップと明るさ測定ステップの測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定ステップと、被写体の顔を検出する顔検出ステップとを含み、前記距離測定ステップと明るさ測定ステップは、前記顔検出ステップによって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とする撮像装置の制御方法である。
請求項９記載の発明は、閃光部を備えた撮像装置のコンピュータに、被写体までの距離を測定する距離測定手段、前記被写体の明るさを測定する明るさ測定手段、前記距離測定手段と明るさ測定手段の測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定手段、被写体の顔を検出する顔検出手段、の各機能を実現させるためのプログラムであって、前記距離測定手段と明るさ測定手段は、前記顔検出手段によって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とするプログラムである。

本発明によれば、被写体に対して適切な光量の補助光を照射し得る撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供することができる。

撮像装置の概念構成図である。 制御部１５の機能ブロック図である。 Ｆ値、被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦの測定概念図である。 閃光動作を伴う撮影操作のタイムシーケンスを示す図である。 制御部１５で実行される制御プログラムの動作フローを示す図である。 光量強弱判断処理（ステップＳ２０）の動作フローを示す図である。 光量強弱補正値の設定テーブルを示す図である。 ホワイトバランス設定処理（ステップＳ２１）の動作フローを示す図である。 逆光撮影の概念図である。

以下、本発明の実施形態について、デジタルカメラ等の撮像装置への適用を例にして図面を参照しながら説明する。
図１は、撮像装置の概念構成図である。この図において、撮像装置１０は、光学レンズ部１１、撮像部１２、閃光部１３、操作部１４、制御部１５、表示部１６、記憶部１７および電源部１８などを含む。

光学レンズ部１１は、撮影レンズ１１ａやズームレンズ１１ｂおよびフォーカスレンズ１１ｃ、並びに、撮影レンズの開口（絞り）量を調節するための絞り機構１１ｄやシャッタ機構１１ｅなどを含み、撮影画角内の被写体像を取り込んで所定の合焦点に結像させる働きをする。なお、この図では、撮影レンズ１１ａやズームレンズ１１ｂおよびフォーカスレンズ１１ｃを１枚のレンズとして示しているが、これに限定されない。複数のレンズを組み合わせたレンズ群であってもよい。

撮像部１２は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの二次元イメージセンサで構成されており、そのセンサ受光面を光学レンズ部１１の合焦点に位置させることにより、被写体像を電気信号に変換し、毎秒数十フレームの画像信号として継続的に出力する。また、画像の記録時には高解像度の静止画を出力することができる。

閃光部１３は、少なくとも光学レンズ部１１の撮影画角に向けて、きわめて短い時間の強い光（閃光）を発射することにより、被写体に補助光を照射するものであり、たとえば、コンデンサに蓄えた高電圧の電荷を放電管に加えることによって発光する放電式のもの、または、ＬＥＤ等の発光素子を瞬間的に光らせる半導体式のいずれであってもよい。放電式や半導体式のいずれであっても、その発光の光量（ＧＮ）を適宜に変更できる仕組みになっている必要がある。光量（ＧＮ）の変更は、たとえば、放電時間やＬＥＤの点灯時間あるいは放電回数や点灯回数で制御することができる。時間を延ばしたり回数を増やしたりすると光量（ＧＮ）が増え、その逆に時間を短くしたり回数を減らしたりすると光量（ＧＮ）が低下する。光量（ＧＮ）の可変幅は閃光部１３の性能に依存するが、本実施形態では、説明の便宜上、規定のＧＮを基準（±０ｓｔｅｐ）にしてプラス側に３段（＋１ｓｔｅｐ〜＋３ｓｔｅｐ）、マイナス側に３段（−１ｓｔｅｐ〜−３ｓｔｅｐ）の補正幅で任意に光量（ＧＮ）を変更できるようになっているものとする。

操作部１４は、半押し全押し２段式のシャッタボタンや撮影／再生切り替えモードスイッチ、メニュースイッチ、その他各種機能キーなどを備えており、ユーザ（撮影者）に対して入力用インターフェースを提供する。

制御部１５は、ＣＰＵ１５ａ、ＲＯＭ１５ｂ、ＲＡＭ１５ｃおよびＰＲＯＭ１５ｄならびに不図示の周辺回路を含むプログラム制御方式の制御要素である。この制御部１５は、撮像装置１０の撮影動作や再生動作および各種の設定動作を統括制御するために、あらかじめＲＯＭ１５ｂに格納されている制御プログラムやＰＲＯＭ１５ｄに格納されているユーザデータをＲＡＭ１５ｃにロードしてＣＰＵ１５ａで実行する。なお、この図では、制御部１５を、プログラム制御方式の制御要素としたが、これに限定されない。その制御内容の全てまたは一部をハードロジックで構成したものであってもよい。

表示部１６は、液晶ディスプレイ等の二次元表示デバイスであり、ユーザ（撮影者）に対して出力用インターフェースを提供する。具体的には、撮影時の構図確認電子ファインダー用、撮影済み画像の再生画面用、および各種設定を行うためのメニュー画面用としてのインターフェースを提供する。

記憶部１７は、半導体メモリ等の大容量記憶部で構成されており、撮影済み画像を所定のファイル形式で保存し記憶し、電源部１８は、この撮像装置１０の動作に必要な電源をバッテリまたは一次電池から供給する。

図２は、制御部１５の機能ブロック図である。なお、この機能ブロックは、説明を簡単にするために、撮影時のＦ値やシャッタ速度および閃光部１３の光量（ＧＮ）の決定機能などを抜き出し、且つ、それらを概念的に模式化したものである。

この図において、背景露出測定部１５１、Ｆ値決定部１５２、シャッタ速度決定部１５３、顔検出部１５４、被写体距離測定部１５５、被写体露出測定部１５６、および、光量決定部１５７は、いずれもプログラム制御方式によって機能的に実現されたもの、つまり、プログラムとハードウェアとの有機的結合によって仮想的に実現されたものである。

各部の詳細を説明すると、まず、背景露出測定部１５１は、撮像部１２から継続的に出力されるスルー画像（図９のスルー画像１参照）の主に背景の明るさを測定するものであり、この測定には、公知の平均測光方式を用いることができる。

Ｆ値決定部１５２は、背景露出測定部１５１の測定結果に基づいて、背景が適正露出となるＦ値を決定し、そのＦ値となるように、光学レンズ部１１の絞り機構１１ｄを駆動するための駆動量を演算する。また、シャッタ速度決定部１５３は、このＦ値に適合したシャッタ速度を選択し、撮影の際、そのシャッタ速度となるように、光学レンズ部１１のシャッタ機構１１ｅを駆動するための駆動量も演算する。なお、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの二次元イメージセンサ（撮像部１２）は、いわゆる電子シャッタとしての機能も備えているので、必要に応じ、シャッタ速度決定部１５３の出力でこの電子シャッタを制御してもよい。また、手ぶれ限界以下のシャッタ速度となった場合には、適宜に撮像部１２の撮影感度（いわゆるＩＳＯ感度）を高くしてもよい。

顔検出部１５４は、撮像部１２から継続的に出力されるスルー画像から人物（図９の人物２参照）の顔を検出する。この顔検出については、たとえば、冒頭で説明した特許文献１、２などの公知技術を使用してもよい。

被写体距離測定部１５５は、検出された顔までの距離（以下、被写体距離ｔｇｔＬという）を測定し、また、被写体露出測定部１５６は、検出された顔の明るさ（以下、被写体露出ｔｇｔＦという）を測定する。顔検出技術を応用した被写体距離ｔｇｔＬの測定は、たとえば、冒頭で説明した特許文献１、２にも記載されているとおり、多くの人物の顔の大きさは平均的にみて一定であることから、この平均的な顔の大きさを基準にして、スルー画像に含まれる人物の「顔」の大きさと比較することにより、その顔（つまり被写体としての人物）までの距離を推定できるという原理に基づくものである。また、検出された顔の明るさ（被写体露出ｔｇｔＦ）の測定は、たとえば、その顔の色味を基準グレーに見立てたときの明るさを計測することによって行うことができる。

光量決定部１５７は、Ｆ値決定部１５２や被写体距離測定部１５５および被写体露出測定部１５６の各出力、すなわち、Ｆ値や被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦに基づき、次式（１）により、閃光部１３の発光量（ＧＮ）を決定する。

ＧＮ＝ｔｇｔＬ×Ｆ²×Ｋ_ISO×Ｋ_tgtF ・・・・（１）

ただし、Ｋ_ISOは撮像部１２の感度補正係数であり、基準感度（ＩＳＯ１００）÷現在設定感度の平方根で与えられる。また、Ｋ_tgtFは、被写体露出ｔｇｔＦに基づいて与えられる光量強弱補正係数であって本実施形態の大きな特徴であり、このＫ_tgtFには、後述の図７に示されている「光量の補正割合」（２００％〜５０％）が充当される。

ここで、本実施形態のポイントは、被写体露出ｔｇｔＦに基づいて与えられる光量強弱補正係数（Ｋ_tgtF）によって、閃光部１３の光量ＧＮを増減補正する点にあり、これによって、「被写体に対して適切な光量の補助光を照射し得る撮像装置を提供する」という課題達成を図っている。

図３は、Ｆ値、被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦの測定概念図である。この図に示すように、本実施形態では、人物２１の背後に太陽２２や空２３、雲２４、海２５などの明るい背景が広がるスルー画像２０から、平均測光方式によって背景露出（Ｆ値）を決定するとともに、顔検出枠２６内の人物の顔を検出してその顔までの距離（被写体距離ｔｇｔＬ）と顔の明るさ（被写体露出ｔｇｔＦ）とを測定し、そして、それらのＦ値、被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦに基づき、前記の式（１）により、閃光部１３の光量ＧＮを決定している。

さて、従来技術における課題は、逆光撮影時の絞り値（Ｆ）が不適切になるため、正しい光量（ＧＮ）が得られないことにあった。その原因は絞り値（Ｆ）がもっぱら背景の明るさに対応して決められるからである。したがって、本実施形態では、そのようにして得られた光量（ＧＮ）に所要の補正、具体的には、被写体露出ｔｇｔＦによる補正を行うことによって、最終的に過不足のない適切な光量（ＧＮ）を得るようにしている。

この「被写体露出ｔｇｔＦによる補正」は、以下の考え方に基づくものである。すなわち、一般的に逆光撮影における被写体の明るさ（被写体露出ｔｇｔＦ）は、その被写体の背景よりも暗くなる。どの程度暗くなるかは天候や時間帯によって一率にいえないが、たとえば、日中晴天時の場合は太陽光の照射面と日陰面の露出差程度の暗さ（Ｆ値で２段程度）になるし、曇天時であっても１段程度の露出差を生じる。日中シンクロを行う場合の閃光部１３の光量（ＧＮ）は、少なくともこの露出差を補う程度にする必要がある。
前述のとおり、閃光部１３の光量（ＧＮ）は、基本的にＦ値と距離（Ｌ）との積で与えられるが、この基本値だけでは適正な光量は得られない。背景のＦ値に対して被写体露出ｔｇｔＦが若干暗いからである。したがって、本実施形態では、そのようにして与えられた基本的な光量（ＧＮ）に対し、「被写体露出ｔｇｔＦによる補正」を行うことにより、最終的に適正な光量（ＧＮ）を得るようにしたものである。

「被写体露出ｔｇｔＦによる補正」の実際は、とりわけ逆光撮影の場合に「背景のＦ値に対して被写体露出ｔｇｔＦは若干暗くなる」という事実に基づき、検出された被写体露出ｔｇｔＦを参考にして、Ｆ値と距離（Ｌ）との積で与えられた基本の光量（ＧＮ）を適量補正することをいう。つまり、背景部分を含まない被写体の実際の明るさ（被写体露出ｔｇｔＦ）を検出し、この明るさ（被写体露出ｔｇｔＦ）に応じて、基本の光量（ＧＮ）を補正することをいう。

図４は、閃光動作を伴う撮影操作のタイムシーケンスを示す図である。この図において、上段はフレーム周期、中段は撮像装置１０の動作状態、下段は閃光部１３の動作を示す。撮像装置１０は、シャッタボタンが押されるまでの間、構図確認用のスルー画像２７〜３０をフレームごとに出力し、そのスルー画像２７〜３０を表示部１６に周期的に表示するが、同時に、それらのスルー画像２７〜３０を入力画像とし、背景露出測定部１５１による背景露出（Ｆ値）の測定およびＦ値決定部１５２によるＦ値の決定、ならびに、顔検出部１５４による顔検出処理を行うとともに、被写体距離測定部１５５による被写体距離ｔｇｔＬの測定処理と、被写体露出測定部１５６による被写体露出ｔｇｔＦの測定処理とを行い、さらに、光量決定部１５７で、それらのＦ値、被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦを用い、前式（１）により閃光部１３の光量（ＧＮ）を決定する。

次いで、シャッタボタンが押されると、撮像装置１０は本撮影／露光を行い、その撮像画像を記録保存のために制御部１５に転送するとともに、その本撮影に合せて閃光部１３を発光する（閃光部１３の発光パルス３２参照）が、このときの閃光部１３の光量（ＧＮ）は、本撮影直前に決定されていたもの、つまり、本撮影直前に光量決定部１５７で、Ｆ値、被写体距離ｔｇｔＬおよび被写体露出ｔｇｔＦを用い、前式（１）により決定されていた閃光部１３の光量（ＧＮ）を使用する。

このように、本実施形態における閃光部１３の光量（ＧＮ）は、被写体露出ｔｇｔＦによる補正が行われたものであるから、冒頭で説明したような背景露出（Ｆ値）によるものに比べ、とりわけ逆光撮影時における暗めの被写体に対して適切な光量（ＧＮ）にできるという特有の効果が得られる。

図５は、制御部１５で実行される制御プログラムの動作フローを示す図である。この動作フローでは、まず、シャッタボタンが半押しされるまでの間、構図確認用のスルー画像２７〜３０をフレームごとに出力し、そのスルー画像２７〜３０を表示部１６に周期的に表示するとともに、それらのスルー画像２７〜３０から「顔検出」を行う（ステップＳ１０〜ステップＳ１２）。

そして、シャッタボタンが半押しされると（ステップＳ１２の判定結果がＹＥＳになると）、光学レンズ部１１のフォーカスレンズ１１ｃを駆動してフォーカス合せを行い（ステップＳ１３、ステップＳ１４）、フォーカスが合うと（ステップＳ１４の判定結果がＹＥＳになると）、次に、ハーフロック状態のスルー画像から「顔検出」を行い（ステップＳ１５、ステップＳ１６）、シャッタボタンが全押しされたか否かを判定する（ステップＳ１７）。

次に、シャッタボタンが全押しされると（ステップＳ１７の判定結果がＹＥＳになると）、顔検出発光モード（閃光部１３の発光量を顔の明るさに基づいて設定するモード）であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

そして、顔検出発光モードでなければ、通常の撮影動作、たとえば、被写体の明るさを判定（ステップＳ２５）するとともに、被写体が暗い場合は、たとえば、閃光部１３をプリ発光させて被写体を予備照明し、その予備照明下における被写体の明るさから閃光部１３の光量を演算する（ステップＳ２６）とともに、その演算結果に従って閃光部１３を本発光させて被写体を撮像し、その撮像画像を記憶部１７に保存（ステップＳ２４）した後、制御フローを終了する一方、被写体が明るい場合は、閃光部１３を発光させずに被写体を撮像し、その撮像画像を記憶部１７に保存（ステップＳ２７）した後、制御フローを終了する。

ここで、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳの場合、つまり、顔検出発光モード（閃光部１３の発光量を顔の明るさに基づいて設定するモード）である場合は、まず、スルー画像から「顔」が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１９）。そして、顔が検出されなかった場合は通常の撮影動作（ステップＳ２５以降）に進み、一方、顔が検出された場合は、光量強弱判断処理（ステップＳ２０）とホワイトバランス設定処理（ステップＳ２１）を実行した後、顔情報に基づく被写体距離の演算処理（ステップＳ２２）と、閃光部１３の光量演算処理（ステップＳ２３）とを実行し、このステップＳ２３の演算結果を用いて閃光部１３を本発光させて被写体を撮像し、その撮像画像を記憶部１７に保存（ステップＳ２４）した後、制御フローを終了する。

図６は、光量強弱判断処理（ステップＳ２０）の動作フローを示す図である。この図において、まず、検出された「顔」の明るさが規定値よりも暗いか否かを判定する（ステップＳ３０）。“既定値”とは適正露出のことであり、具体的には基準グレー（１８％グレー）の明るさのことである。

検出された「顔」の明るさが規定値よりも暗い場合は、閃光部１３の光量強弱補正値を±０ｓｔｅｐにして、前式（１）のＫ_tgtF に１００％を充当する（ステップＳ３１）が、つまり、光量の補正を行わないが、検出された「顔」の明るさが規定値よりも暗くない場合は、「顔」の明るさの度合いを段階的、たとえば、「かなり明るい」、「やや明るい」、「明るい」という具合に判断する（ステップＳ３２）。ここで、明るさの明暗関係は「かなり明るい」＞「やや明るい」＞「明るい」である。なお、ここでは明るさを三段階に区分しているがこれに限定されない。二段階であってもよいし、あるいは四段以上の多段階区分であってもよい。

このように、検出された「顔」の明るさが規定値よりも暗い場合に、その明るさを「かなり明るい」、「やや明るい」、「明るい」に区分すると、次に、それらの区分に対応した光量強弱補正値を選択する（ステップＳ３３〜ステップＳ３５）。

たとえば、「かなり明るい」については−３ｓｔｅｐ、「やや明るい」については−２ｓｔｅｐ、「明るい」については−１ｓｔｅｐなどを選択する。これらの光量強弱補正値は「顔」の明るさが規定値よりも暗い場合におけるもの（±０ｓｔｅｐ）に対して１段〜３段、閃光部１３の発光量をマイナス側に補正することを意味している。

図７は、光量強弱補正値の設定テーブルを示す図である。このテーブルは、あらかじめ制御部１５のＲＯＭ１５ｂまたはＰＲＯＭ１５ｄに書き込まれているものであり、ステップＳ３３〜ステップＳ３５の実行時に適宜に参照されるものである。この図に示すように、光量強弱補正値は最大光量の＋３ｓｔｅｐから最小光量の−３ｓｔｅｐまでの間を１ｓｔｅｐごとに細分化されており、任意の光量強弱補正値を選択すると、その光量強弱補正値に対応した光量補正割合が読み出されるようになっている。ここに、光量強弱補正値の±０ｓｔｅｐは閃光部１３の光量１００％に対応しており、光量強弱補正値をプラス側にすると光量が増大し、光量強弱補正値をマイナス側にすると光量が減少する。たとえば、最大光量は２００％（±０ｓｔｅｐのときの２倍）であり、最小光量は５０％（±０ｓｔｅｐのときの１／２倍）である。

図８は、ホワイトバランス設定処理（ステップＳ２１）の動作フローを示す図である。この図において、まず、光量強弱補正値がマイナス補正であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。マイナス補正の場合、閃光部１３の光量は少なく、被写体色はもっぱら環境光（太陽光や室内照明光など）の色温度に依存して決定されるので、この場合のホワイトバランスは環境光主体のもの、つまり、オートホワイトバランスによるものを採用する（ステップＳ４２）。

一方、マイナス補正でない場合は、閃光部１３の光量が多いため、被写体色は環境光の色温度と、閃光部１３の発光の色温度との双方の影響を受けるので、この場合は、オートホワイトバランスの結果に加え、さらに閃光部１３の発光の温度を考慮してホワイトバランスを決定する（ステップＳ４１）。

具体的に説明する。たとえば、日中屋外の逆光撮影における環境光の色温度は太陽光の約５５００Ｋ、閃光部１３の色温度は約６０００Ｋであり、太陽光に比べて閃光部１３の光色は青みが強い。マイナス補正の場合は閃光部１３の光量が少なく、太陽光の占める割合が多いので、ホワイトバランスを太陽光の５５００Ｋ程度に設定しても差し支えない。これに対して、プラス補正の場合は、閃光部１３の光量の割合が増えるため、太陽光の色温度にホワイトバランスを合わせてしまうと、被写体の色が微妙に変わってしまう（青味が出る）。

これを解消するには、図８に示すように、閃光部１３の光量をプラス補正する場合は、オートホワイトバランスの結果に加え、さらに閃光部１３の発光の色温度を考慮してホワイトバランスを決定すればよい。このときの“考慮”の度合いは、プラス側への補正の大きさに対応させて大きくすることが好ましい。

以上の通りにしたので、本実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）顔検出による被写体距離の測定だけでなく、その「顔」の明るさに応じて閃光部１３の光量を適宜に補正するようにしたから、閃光部１３の光量を適正にすることができ、とりわけ日中シンクロ撮影を行う場合に被写体の明るさを最適にすることができる。加えて、日中シンクロ以外の閃光を伴う撮影であっても、顔検出による距離の測定誤差を補正して正しい光量とすることができる。
（２）また、閃光部１３の光量に応じてホワイトバランスを行うようにしたから、具体的には閃光部１３の光量をプラス補正する場合に、オートホワイトバランスの結果を基本にして、さらに閃光部１３の発光色（色温度）を考慮するようにしたから、環境光と閃光部１３の発光との混合色に適合したホワイトバランスとすることができる。

１０ 撮像装置
１３ 閃光部
１５ 制御部（ホワイトバランス補正手段）
１５４ 顔検出部（顔検出手段）
１５５ 被写体距離測定部（距離測定手段）
１５６ 被写体露出測定部（明るさ測定手段）
１５７ 光量決定部（光量決定手段）

Claims (9)

1. 閃光部を備えた撮像装置において、
   被写体までの距離を測定する距離測定手段と、
   前記被写体の明るさを測定する明るさ測定手段と、
   前記距離測定手段と明るさ測定手段の測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定手段と、
   被写体の顔を検出する顔検出手段とを備え、
   前記距離測定手段と明るさ測定手段は、前記顔検出手段によって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とする撮像装置。
2. 前記光量決定手段は、前記検出された顔までの距離に応じて決められる基本発光量に対して、前記検出された顔の明るさに応じた量の補正を行って前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記光量決定手段は、前記検出された顔までの距離と、その顔以外の背景部分を含む明るさとに応じて決められる基本発光量に対して、背景部分を含まない顔の明るさに応じた量の補正を行って前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記光量決定手段は、前記検出された顔の明るさを規定値と比較し、規定値よりも暗い場合には前記補正を行わず、規定値よりも明るい場合に顔の明るさに応じた量の補正を行うことを特徴とする請求項２または３に記載の撮像装置。
5. 前記光量決定手段は、前記顔検出手段により顔が検出されなかった場合には、前記閃光部をプリ発光させた予備照明下における被写体の明るさから本撮影時における前記閃光部の光量を決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記光量決定手段により決定された前記補正量に応じてホワイトバランスの補正値を決定するホワイトバランス補正手段を更に備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記ホワイトバランス補正手段は、前記補正量が小さい場合には環境光に応じたホワイトバランスの補正値を採用し、前記補正量が大きい場合には前記閃光部の発光の温度を考慮したホワイトバランスの補正値を採用することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 閃光部を備えた撮像装置の制御方法において、
   被写体までの距離を測定する距離測定ステップと、
   前記被写体の明るさを測定する明るさ測定ステップと、
   前記距離測定ステップと明るさ測定ステップの測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定ステップと、
   被写体の顔を検出する顔検出ステップとを含み、
   前記距離測定ステップと明るさ測定ステップは、前記顔検出ステップによって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 閃光部を備えた撮像装置のコンピュータに、
   被写体までの距離を測定する距離測定手段、
   前記被写体の明るさを測定する明るさ測定手段、
   前記距離測定手段と明るさ測定手段の測定結果に基づいて前記閃光部の光量を決定する光量決定手段、
   被写体の顔を検出する顔検出手段、
   の各機能を実現させるためのプログラムであって、
   前記距離測定手段と明るさ測定手段は、前記顔検出手段によって検出された顔の大きさから距離を測定するとともに、その顔の明るさを測定するものであることを特徴とするプログラム。

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