JP2012163679A - 撮像装置、ストロボ制御方法およびストロボ制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】人物撮影時におけるストロボの発光量を適切に制御することができる撮像装置、ストロボ制御方法およびストロボ制御プログラムを提供する。
【解決手段】画像内の単位ブロックごとにストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を算出するとともに、画像内の単位ブロックのうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出する。そして、肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率に対して重み付けを行い、重み付け後の各単位ブロックのストロボ寄与率の大きさに基づき、新たな測光エリアを設定する。そして、新たな測光エリアのＡＥ評価値を算出して、そのＡＥ評価値に基づいてストロボ本発光時の発光量を決定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置、ストロボ制御方法およびストロボ制御プログラムに関する。

従来、画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置が知られている。この種の撮像装置では、ストロボを予備発光させたときの画像から得られる輝度情報をもとにストロボを本発光させる際の発光量を決定するようにしている。したがって、画像の撮影時に主被写体に合わせた最適な発光量でストロボを本発光させるには、予備発光させたときの画像の中で特に主被写体の位置から得られる輝度情報を主に使用して、ストロボの本発光時の発光量を求めることが望ましい。

以上の観点から、ストロボを予備発光させたときの画像内の複数の領域のうち、主被写体が存在する領域を推定して、主被写体が存在すると推定された領域の輝度情報の重みが大きくなるように重み付けを行って、ストロボの本発光時の発光量を決定することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１に記載の技術では、画像内の複数の領域ごとに、ストロボ非発光時の画像から得られる輝度情報と、ストロボを予備発光させたときの画像から得られる輝度情報との比を求め、輝度情報の比が大きい領域を主被写体が存在する領域と推定している。そして、この輝度情報の比が大きい領域の重みが大きくなるように、ストロボを予備発光させたときの画像内の各領域の輝度情報に対する重み付け係数を算出し、各領域の輝度情報の加重平均の結果を用いて、ストロボの本発光時の発光量を決定するようにしている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ストロボ非発光時の輝度情報とストロボ予備発光時の輝度情報との比が大きい領域の重みが大きくなるように、ストロボを予備発光させたときの画像内の各領域の輝度情報に対する重み付けを行うため、人物撮影時に、主被写体である人物が例えば白い服を着用している場合などでは、白い服の部分の輝度情報に対する重みが大きくなる。また、主被写体である人物の近くに反射の大きい物体が存在する場合には、その反射の大きい物体の部分の輝度情報に対する重みが大きくなる。その結果、ストロボの本発光時の発光量が、人物の白い服や近傍の反射の大きい物体に引きずられてしまい、最も重要と考えられる人物の顔を適切に撮影するための発光量よりも小さく（アンダーに）なってしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、人物撮影時におけるストロボの発光量を適切に制御することができる撮像装置、ストロボ制御方法およびストロボ制御プログラムを提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置において、ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出する第１の輝度評価値算出手段と、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出する第２の輝度評価値算出手段と、前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出するストロボ寄与率算出手段と、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出する色評価値算出手段と、前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出する肌色領域検出手段と、前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行う加重手段と、前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択する領域選択手段と、前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定する発光量決定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るストロボ制御方法は、画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置において実行されるストロボ制御方法であって、ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出するステップと、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出するステップと、前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出するステップと、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出するステップと、前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出するステップと、前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行うステップと、前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択するステップと、前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係るストロボ制御プログラムは、画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置に、ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出する機能と、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出する機能と、前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出する機能と、ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出する機能と、前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出する機能と、前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行う機能と、前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択する機能と、前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定する機能と、を実現させることを特徴とする。

本発明によれば、人物撮影時におけるストロボの発光量を適切に制御することができるという効果を奏する。

図１−１は、デジタルカメラの上面図である。 図１−２は、デジタルカメラの正面図である。 図１−３は、デジタルカメラの裏面図である。 図２は、デジタルカメラの制御系の構成を示すブロック図である。 図３は、ストロボ制御を実施するためのＣＰＵの機能構成を示す機能ブロック図である。 図４は、画像内の単位ブロックごとに算出されるストロボ寄与率の簡単な例を説明する図である。 図５は、各単位ブロックの色評価値（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を、Ｇｒ／Ｒを横軸とし、Ｇｂ／Ｂを縦軸とした色空間上にプロットした様子を示す図である。 図６は、図４（ｂ）に示したストロボ寄与率の分布に対し、肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率を１０倍とするような重み付けを行った結果を表す図である。 図７は、デフォルトの測光エリアを変更して新たな測光エリアを設定する処理の一例を説明する図である。 図８は、デジタルカメラにおいて実施されるストロボ制御の一連の処理フローを示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る撮像装置、ストロボ制御方法およびストロボ制御プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下ではイメージセンサとしてＣＭＯＳセンサを用いたデジタルカメラに本発明を適用した例について説明するが、本発明は、ＣＣＤセンサを用いたデジタルカメラに対しても有効に適用可能である。また本発明は、デジタルカメラに限らず、発光量の制御が可能なストロボを備えた撮像装置に対して広く適用できる。

（デジタルカメラの構成）
図１は、本実施の形態に係るデジタルカメラの外観を示す図であり、図１−１は同デジタルカメラの上面図、図１−２は同デジタルカメラの正面図、図１−３は同デジタルカメラの裏面図である。

本実施の形態に係るデジタルカメラは、図１−１に示すように、その上面に、静止画撮影が可能な枚数などを表示するサブＬＣＤ１と、静止画撮影の際に押圧操作されるレリーズシャッタボタン２と、画像を記録する記録（撮影）モードや記録された画像を再生する再生モード、カメラ設定のためのＳＥＴＵＰモードなどの各種モードの切替えの際に操作されるモードダイヤル３を有する。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、図１−２に示すように、その正面に、ストロボ４と、被写体までの距離を測定する測距ユニット５と、図示しないリモコン端末からの赤外線信号を受信するリモコン受光部６と、後述するズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６、メカニカルシャッタ２７およびこれらを一体に支持する支持部材などから構成される鏡胴ユニット７と、光学ファインダ（正面）８を有する。また、本実施の形態に係るデジタルカメラの側面には、後述するメモリカード１３０を挿入するメモリカードスロットルや電池を収容する電池収容部が設けられており、これらメモリカードスロットルや電池収容部は蓋体９により閉塞されている。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、その裏面に、オートフォーカス作動時に点灯するオートフォーカスＬＥＤ（ＡＦＬＥＤ）１０と、ストロボ発光時に点灯するストロボＬＥＤ１１と、各種設定画面の表示や再生画像の表示および撮影時の電子ファインダとして用いられるＬＣＤモニタ１２と、光学ファインダ（裏面）１３と、広角側ズーム時に操作されるズームボタン（ＷＩＤＥ）１４および望遠側ズーム時に操作されるズームボタン（ＴＥＬＥ）１５と、電源スイッチ１６と、セルフタイマの作動時に操作されるセルフタイマ／削除スイッチ１７を有する。

さらに、本実施の形態に係るデジタルカメラは、その裏面に、メニュー選択の際に操作されるメニュースイッチ１８と、選択した事項を確定させる際に操作されるＯＫスイッチ１９と、ＬＣＤモニタ１２に表示する再生画像を切替える際に操作される画像確認スイッチ（左）２０および画像確認スイッチ（右）２１と、マクロ撮影を行う際に操作されるマクロスイッチ２２と、ストロボ発光モードの切替え時に操作されるストロボスイッチ２３と、ＬＣＤモニタ１２の表示の切替え時に操作されるディスプレイスイッチ２４を有する。

図２は、本実施の形態に係るデジタルカメラの制御系の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るデジタルカメラは、制御系の構成として、ズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６、メカニカルシャッタ２７を駆動するためのモータドライバ２８と、イメージセンサであるＣＭＯＳセンサ３０と、ＣＭＯＳセンサ３０から出力されるアナログの画像信号を処理してデジタル画像データを生成するアナログフロントエンド（ＡＦＥ）４０と、ＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０に対して駆動タイミング信号を出力するタイミングジェネレータ（ＴＧ）５０と、ＡＦＥ４０から出力されたデジタル画像データに対して各種デジタル画像処理を実行するとともにデジタルカメラ全体の動作を制御する信号処理ＩＣ６０と、ストロボ４を駆動するストロボ回路７０とを備えている。信号処理ＩＣ６０には、上述したＬＣＤモニタ１２のほか、ＳＤＲＡＭ１２０やメモリカード１３０、ＲＯＭ１４０、操作部１５０などが接続されている。

メカニカルシャッタ２７は、開状態によりＣＭＯＳセンサ３０に光を入射させ、閉状態によりＣＭＯＳセンサ３０への光の入射を遮断する機械的なシャッタである。このメカニカルシャッタ２７は、光学レンズであるズームレンズ２５やフォーカスレンズ２６とともに、モータドライバ２８により駆動される。モータドライバ２８によるズームレンズ２５、フォーカスレンズ２６およびメカニカルシャッタ２７の駆動は、信号処理ＩＣ６０の内部に含まれるＣＰＵ１００によって制御される。

ＣＭＯＳセンサ３０は、光電変換機能によって、光学レンズにより結像した光学像をその明るさに比例した電気信号に変換して出力する。ＣＭＯＳセンサ３０は、ＴＧ５０から出力される駆動タイミング信号に従って駆動され、各画素の露光や信号読み出しが制御される。ＣＭＯＳセンサ３０からの出力電気信号は、ＡＦＥ４０に入力される。

ＡＦＥ４０は、ＣＭＯＳセンサ３０の出力電気信号（アナログ画素信号）をサンプリングホールド（相関二重サンプリング）するＣＤＳ４１と、ＣＤＳ４１によりサンプリングされた信号のゲインを調整するＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）４２と、ＡＧＣ４２の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換機（Ａ／Ｄ）４３とを有する。これらＡＦＥ４０を構成する各部は、ＴＧ５０から出力される駆動タイミング信号に従ってＣＭＯＳセンサ３０と同期して駆動され、また、ＡＧＣ４２におけるゲインの設定などは、信号処理ＩＣ６０内部に含まれるＣＰＵ１００の命令に従って実施される。ＡＦＥ４０により出力されるデジタルデータ（デジタル画像データ）は、信号処理ＩＣ６０に入力される。

ＴＧ５０には、信号処理ＩＣ６０内部に含まれる同期信号生成部６９によって生成された垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤが供給される。ＴＧ５０は、これら垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤに基づいて、ＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０を同期して駆動させるための駆動タイミング信号を生成し、生成した駆動タイミング信号をＣＭＯＳセンサ３０およびＡＦＥ４０に供給する。

信号処理ＩＣ６０は、デジタルカメラ全体の動作を統括的に制御するＣＰＵ１００と、垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤに合わせてＡＦＥ４０からデジタル画像データの取り込みを行うＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２と、ＳＤＲＡＭ１２０へのデータの書き込みや読み出しを制御するメモリコントローラ６３と、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２から入力されたデジタル画像データを表示や記録が可能なＹＵＶのデータ形式に変換するＹＵＶ変換部６４と、画像データを所定のフォーマット（例えばＪＰＥＧ）に従って圧縮および伸張する圧縮伸張部６５と、ＬＣＤモニタ１２や外部表示装置への表示データの出力を制御する表示出力制御部６６と、表示や記録のサイズに合わせて画像サイズを変更するリサイズ処理部６７と、メモリカード１３０へのデータの書き込みや読み出しを制御するメディアＩ／Ｆ部６８と、ＣＰＵ１００の命令により垂直同期信号ＶＤおよび水平同期信号ＨＤを生成する同期信号生成部６９とを有している。

ＡＦＥ４０から出力されるデジタル画像データは、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２により画像フレームを一単位として信号処理ＩＣ６０内部に取り込まれ、信号処理ＩＣ６０内部で黒レベルの補正、欠損画素の補正、シェーディング補正などの画像処理が行われた上で、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ１２０に画像フレームごとのＲＧＢデータ（ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ）として一時保管される。

ＳＤＲＡＭ１２０に保存された画像フレームごとのＲＡＷ−ＲＧＢ画像データは、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ１２０から読み出され、ＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）のゲイン乗算やガンマ補正、ＲＧＢ補間処理を経てＹＵＶ変換部６４に供給される。ＹＵＶ変換部６４は、この画像データに対してエッジ強調や色設定などの各種画像処理を行うとともに、輝度／色差信号であるＹＵＶ画像データへの変換を行う。ＹＵＶ変換部６４で生成されたＹＵＶ画像データは、メモリコントローラ６３により再度ＳＤＲＡＭ１２０に格納される。

ＳＤＲＡＭ１２０に保存されたＹＵＶ画像データは、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ１２０から読み出され、撮影モードアイコンなどを表示するためのＯＳＤ（オンスクリーンディスプレイ）データとともに表示出力制御部６６に供給される。表示出力制御部６６は、これらＹＵＶ画像データとＯＳＤデータを合成して表示用データを生成し、同期信号などの信号を付加してＬＣＤモニタ１２に出力する。なお、表示出力制御部６６は、生成した表示用データをＴＶビデオ信号として出力して外部表示装置に表示させることも可能であり、例えば外部表示装置がＮＴＳＣシステムのＴＶであれば、リサイズ処理部６７により、そのシステムに合わせた水平・垂直の変倍処理が施された上で、ＴＶに出力される。

また、メモリカード１３０への記録時には、ＳＤＲＡＭ１２０に保存されたＹＵＶ画像データが、ＣＰＵ１００の命令によりメモリコントローラ６３によってＳＤＲＡＭ１２０から読み出されて圧縮伸張部６５に供給され、圧縮伸張部６５においてＪＰＥＧデータなどの圧縮データが生成される。ここで、ＳＤＲＡＭ１２０に保存されたＹＵＶ画像データはフルサイズのデータであり、メモリカード１３０に記録する画像サイズがＣＭＯＳセンサ３０の画像サイズよりも小さい場合は、リサイズ処理部６７にて記録用に画像が縮小された上で圧縮伸張部６５に供給される。圧縮伸張部６５で生成された圧縮データ（ＪＰＥＧデータ）は、メモリコントローラ６３により再度ＳＤＲＡＭ１２０に格納され、その後、ヘッダ追加などの処理が行われた後に、メディアＩ／Ｆ部６８を介してメモリカード１３０に記録される。

以上の信号処理ＩＣ６０内部における各部の動作は、ＣＰＵ１００の命令に従って実行される。ＣＰＵ１００は、例えばＲＯＭ１４０に格納されたデジタルカメラの制御を行うための制御プログラムおよび制御データを、例えばＳＤＲＡＭ１２０上にロードし、ロードした制御プログラムのプログラムコードに基づいて、デジタルカメラ全体の動作を統括的に制御する。すなわち、ＣＰＵ１００は、操作部１５０の各種ボタンキーによる指示や図示しないリモコン端末からの動作指示等に基づいて、指示に応じた画像を適切に撮影、表示、記録できるように、モータドライバ２８やＡＦＥ４０、ＴＧ５０、信号処理ＩＣ６０内部の各処理部などを制御する。また、ＣＰＵ１００は、ストロボ撮影時にはストロボ回路７０の動作を制御することによって、ストロボ４を発光させる。なお、操作部１５０は、撮影者がデジタルカメラの動作指示を行うためのものであり、図１に示したレリーズシャッタボタン２などの各種ボタンキーが該当する。

（デジタルカメラの動作概要）
以下、ＣＰＵ１００による制御のもとで実施されるデジタルカメラの静止画撮影時の動作の概要について説明する。静止画の撮影は、レリーズシャッタボタン２の押下に応じて実施される。レリーズシャッタボタン２は、半押しで第１スイッチがオンし、全押しで第２スイッチがオンする。レリーズシャッタボタン２の第２スイッチのオンが、静止画撮影のトリガとなる。

レリーズシャッタボタン２が半押しされて第１スイッチがオンすると、撮影に先立ち、ＡＦ（ＡＵＴＯ ＦＯＣＵＳ）処理やＡＥ（ＡＵＴＯ ＥＸＰＯＵＳＲＥ）処理が行われる。

ＡＦ処理としては、例えば、フォーカスレンズ２６を移動させながらコントラストの最大値を見つける山登りＡＦなどが行われる。これは、ＲＧＢデータのＧ信号（またはＹＵＶ画像データの輝度値であるＹ信号）の高周波成分からＡＦ評価値を算出し、ＡＦ評価値が最大になるところのフォーカスレンズ２６の位置（フォーカス位置）を算出して、フォーカスレンズ２６を移動させる処理である。

ＡＦ評価値を取得するエリアについては、１つの画像フレームに対して複数のエリアを考慮するマルチエリアＡＦや、一部しか考慮しないスポットエリアＡＦなどがある。そして、ＡＦ評価値をもとに撮影シーンに適したフォーカス位置を算出し、そのポイントへフォーカスレンズ２６を移動させる。フォーカスレンズ２６は、ＣＰＵ１００の命令により、モータドライバ２８を介して移動させることができる。

ＡＥ処理は、ＹＵＶ画像データの輝度値であるＹ信号から画像フレーム内の測光エリアにおけるＡＥ評価値を算出し、このＡＥ評価値に基づいて、静止画撮影用の電子シャッタの設定や、ＡＧＣ４２の計算／設定、絞りの計算／設定を行う処理である。電子シャッタの設定は、ＣＰＵ１００の命令により、ＣＭＯＳセンサ３０の駆動を制御するＴＧ５０により実行することができる。また、ＡＧＣ４２の設定は、ＣＰＵ１００の命令により、ＡＦＥ４０により実行することができる。なお、このＡＥ処理で求めた測光エリアのＡＥ評価値により、画像が低輝度と判定されると、ストロボ４の発光が必要と判定される。

次に、レリーズシャッタボタン２が全押しされて第２スイッチがオンすると、静止画用の露光が開始される。その後、電子シャッタにより定められる露光時間が経過した時点でメカニカルシャッタ２７が閉じられ、静止画用のＲＧＢデータ（ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データ）が信号処理ＩＣ６０に入力される。そして、信号処理ＩＣ６０において、上述したように、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データがＹＵＶデータ、圧縮データ（ＪＰＥＧデータ）へと変換され、ヘッダ追加などの処理が行われた後に、メディアＩ／Ｆ部６８を介してメモリカード１３０に記録される。

ここで、静止画の撮影にストロボ４の発光が必要と判断された場合には、静止画用の露光（静止画の撮影）に先立ち、ストロボ４の予備発光が行われる。そして、ストロボ４の予備発光時の画像フレームから上述したＡＥ評価値を求め、このＡＥ評価値を用いて静止画用の露光の際のストロボ４の発光量、つまりストロボ４の本発光時の発光量を決定するようにしている。

（ストロボ制御）
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実施されるストロボ制御について、詳細に説明する。

図３は、ストロボ制御を実施するためのＣＰＵ１００の機能構成を示す機能ブロック図である。ＣＰＵ１００は、例えば上述した制御プログラムの１つとしてＲＯＭ１４０に格納され、メインメモリ（例えばＳＤＲＡＭ１２０）上にロードされたストロボ制御プログラムを実行することによって、図３に示すように、第１の輝度評価値算出部１０１、予備発光指令出力部１０２、第２の輝度評価値算出部１０３、ストロボ寄与率算出部１０４、色評価値算出部１０５、肌色領域検出部１０６、加重部１０７、領域選択部１０８、発光量決定部１０９、露出制御部１１０および本発光指令出力部１１１の各機能を実現する。

第１の輝度評価値算出部１０１は、ストロボ４の非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出する処理機能である。ここで、複数の領域とは、１つの画像フレームを予め定めた分割方法（例えば、縦横１６×１６の２５６分割）に従って分割したときの個々の分割領域（以下、単位ブロック）をいう。また、第１の輝度評価値は、ストロボ４の非発光時における各単位ブロックの明るさを表す評価値であり、例えば、単位ブロックを構成する画素の輝度積算値である。なお、ストロボ４の非発光時の画像は、ストロボ４を予備発光させる前の画像フレームであってもよいし、ストロボ４の予備発光が終了した後の画像フレームであってもよい。

予備発光指令出力部１０２は、ストロボ回路７０に対して、ストロボ４を予備発光させるための指令を出力する処理機能である。なお、ストロボ４を予備発光させる際の発光量は、上述したＡＥ処理で求めた測光エリアのＡＥ評価値に基づいて決定するようにしてもよいし、予め定めた一定値であってもよい。

第２の輝度評価値算出部１０３は、ストロボ４の予備発光時の画像から、複数の単位ブロックごとに第２の輝度評価値を算出する処理機能である。ここで、第２の輝度評価値は、ストロボ４の予備発光時における各単位ブロックの明るさを表す評価値であり、第１の輝度評価値と同様に、例えば、単位ブロックを構成する画素の輝度積算値である。

ストロボ寄与率算出部１０４は、第１の輝度評価値と第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボ４の発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、各単位ブロックごとに算出する処理機能である。ここで、ストロボ寄与率ＣＲ（％）は、第１の輝度評価値をＢ１、第２の輝度評価値をＢ２としたときに、下記式（１）で表される。
ＣＲ＝（Ｂ２−Ｂ１）／Ｂ２×１００ ・・・（１）

色評価値算出部１０５は、ストロボの予備発光時の画像から、複数の単位ブロックごとに、各単位ブロックの色の特徴を表す色評価値を算出する処理機能である。ここで、色評価値は、例えば、単位ブロックを構成する画素のＧｒ信号の積算値に対するＲ信号の積算値の比と、Ｇｂ信号の積算値に対するＢ信号の積算値の比との組み合わせ（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）である。なお、この色評価値の例は、ベイヤ配列の色フィルタを用いた場合の例であり、Ｇｒの色フィルタに対応する画素の出力がＧｒ信号、Ｒの色フィルタに対応する画素の出力がＲ信号、Ｇｂの色フィルタに対応する画素の出力がＧｂ信号、Ｂの色フィルタに対応する画素の出力がＢ信号である。この色評価値は、上述したＡＷＢのゲインを求めるためにも用いられる値であるが、色評価値算出部１０５が算出する色評価値はこの例に限定されるものではない。

肌色領域検出部１０６は、色評価値算出部１０５が算出した色評価値に基づいて、複数の単位ブロックのうち、肌色を映した領域と推定される単位ブロックである肌色領域を検出する処理機能である。なお、肌色領域を検出する処理の詳細は後述する。

加重部１０７は、複数の単位ブロックのうち、肌色領域として検出された単位ブロックに対して、ストロボ寄与率を大きくするような重み付けを行う処理機能である。具体的には、加重部１０７は、例えば、肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率の値を１０倍（他の単位ブロックは１倍）とするような重み付けを行う。

領域選択部１０８は、肌色領域に対して重み付けを行った後の複数の単位ブロックのストロボ寄与率の大きさに基づいて、複数の単位ブロックのうちの一部のブロックを、ストロボ４の本発光時における発光量を決定する際に使用する画像内の測光エリアとして選択する処理機能である。なお、この測光エリアを選択する処理の詳細は後述する。

発光量決定部１０９は、領域選択部１０８により選択された測光エリアに含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値に基づいて、ストロボ４の本発光時における発光量（ガイドナンバー）を決定する処理機能である。具体的には、発光量決定部１０９は、例えば、測光エリアに含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値の平均値を求める。この平均値は、上述したＡＥ制御で用いる測光エリアのＡＥ評価値に相当する。発光量決定部１０９は、この測光エリアのＡＥ評価値をもとに、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足を判定する。そして、発光量決定部１０９は、このストロボ４の予備発光時における発光量の過不足分を補正した発光量を、ストロボ４の本発光時における発光量として決定する。

また、発光量決定部１０９は、測光エリアに肌色領域として検出された単位ブロックが含まれる場合には、その肌色領域として検出された単位ブロックに対して重み付けして、その重み値を用いた測光エリアの第２の輝度評価値の加重平均を、測光エリアのＡＥ評価値として求める。このときの肌色領域として検出された単位ブロックに対する重み値は、１を超える正の値（例えば２）である。

すなわち、この場合の測光エリアのＡＥ評価値Ｐは、測光エリア内の全単位ブロック数をＭ、測光エリア内の肌色領域の単位ブロック数をＮ、測光エリア内の全単位ブロックの第２の輝度評価値の合計をＢｍ、測光エリア内の肌色領域の単位ブロックの第２の輝度評価値の合計をＢｎ、肌色領域の単位ブロックに対する重み値をＷとしたときに、下記式（２）によって求められる。
Ｐ＝（Ｂｍ＋Ｂｎ×（Ｗ−１））／（Ｍ＋Ｎ×（Ｗ−１）） ・・・（２）
発光量決定部１０９は、測光エリアに肌色領域として検出された単位ブロックが含まれる場合には、この式（２）によって求まる測光エリアのＡＥ評価値Ｐをもとに、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足を判定し、この過不足分を補正した発光量を、ストロボ４の本発光時における発光量として決定する。

露出制御部１１０は、発光量決定部１０９が決定した発光量がストロボ４の最大発光量を超える場合に、領域選択部１０８により選択された測光エリアに含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値に基づいて、ストロボ４の本発光時における発光量の不足分を補うように静止画撮影時の露出を決定する。すなわち、例えば夜間にデジタルカメラから離れた位置にいる人物を撮影する場合などでは、発光量決定部１０９が決定した発光量がストロボ４の最大発光量を超える場合も想定される。このような場合には、ストロボ４の本発光時における発光量が不足して、撮影される静止画が暗めになる。そこで、露出制御部１１０は、領域選択部１０８により選択された測光エリアの第２の輝度評価値に基づいて測光エリアのＡＥ評価値を求め、この測光エリアのＡＥ評価値に応じて、ストロボ４の本発光時における発光量の不足分を補うように、上述したＡＥ処理により事前に求めた露出に関連するパラメータの値（電子シャッタの設定値、ＡＧＣ４２のゲイン値、絞りの値）を変更する。

また、ストロボ４の予備発光時の画像は、第２の輝度評価値や色評価値を算出するために用いる画像であるため、外光の影響をできるだけ排除するとともに、ストロボ４の発光によって画素の値が飽和しないようにすることが望まれる。そこで、ストロボ４の予備発光時の画像に対する露出を、上述したＡＥ処理により事前に求めた露出から変更する制御を行う機能を、露出制御部１１０に持たせるようにしてもよい。この場合、露出制御部１１０は、例えば、電子シャッタの設定値については、ストロボ４発光時における外光の影響を排除するために、シャッタスピードが速くなる方向に補正する。また、ＡＧＣ４２のゲイン値については、ストロボ４の発光によって画素の値が飽和しないように、ゲイン（ＩＳＯ感度）を小さくする方向に補正する。また、絞りの値については、ストロボ４の発光によって画素の値が飽和しないように、絞りを小さくする方向に補正する。

本発光指令出力部１１１は、ストロボ回路７０に対して、発光量決定部１０９が決定した発光量でストロボ４を本発光させるための指令を出力する処理機能である。

（ストロボ制御の具体例）
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実施されるストロボ制御について、具体例を挙げながらさらに詳しく説明する。以下で説明する例は、画像の中央にデフォルトの測光エリアが設定され、このデフォルトの測光エリアを、ストロボ寄与率に応じて変更するようにした例である。静止画の撮影に先立って行われる上述したＡＥ処理では、このデフォルトの測光エリアのＡＥ評価値に基づいて、露出に関連するパラメータ（電子シャッタの設定値、ＡＧＣ４２のゲイン値、絞りの値）を求めている。

図４は、画像内の単位ブロックごとに算出されるストロボ寄与率の簡単な例を説明する図である。ここでは、図４（ａ）に示すように、画像の中央に設定されたデフォルトの測光エリアＰＡに対して、主被写体である人物が偏った位置に存在する日中の逆光撮影シーンを想定している。また、この例では、図４（ｂ）に示すように、画像を縦横１６×１６の２５６個の単位ブロックに分割し、これら２５６個の単位ブロックそれぞれについて、ストロボ寄与率を求めている。

日中の逆光撮影シーンでは、ストロボ４の非発光時は主被写体である人物が陰となる。このため、ストロボ４の非発光時の画像では、人物が存在する位置の単位ブロックの輝度評価値（第１の輝度評価値）は小さな値となる。一方、ストロボ４を予備発光させるとストロボ４の光が人物で反射される。このため、ストロボ４の予備発光時の画像では、人物が存在する位置の単位ブロックの輝度評価値（第２の輝度評価値）はストロボ非発光時よりも十分に大きな値となる。したがって、人物が存在する位置の単位ブロックについて、上記の式（１）により算出されるストロボ寄与率は、比較的大きな値となる。

これに対して、人物の背景となる部分は、ストロボ４の光が反射されないため、ストロボ４の非発光時の画像における輝度評価値（第１の輝度評価値）と、ストロボ４の予備発光時の画像における輝度評価値（第２の輝度評価値）とがほぼ等しくなる。このため、人物の背景となる位置の単位ブロックについて、上記の式（１）により算出されるストロボ寄与率は、０に近い小さな値となる。なお、ここでは日中の逆光撮影シーンを想定しているが、例えば夜間の撮影シーンなどにおいても、画像中の各単位ブロックのストロボ寄与率は同様の値をとる。

図４（ｂ）の例では、画像の中央に設定されたデフォルトの測光エリアＰＡに対して右側に偏った位置に、ストロボ寄与率が大きな値をとる単位ブロックが集中しており、デフォルトの測光エリアＰＡの右寄りの位置に主被写体である人物が存在していることが分かる。このように、画像内の単位ブロックにおけるストロボ寄与率の大きさから、主被写体である人物の位置を推定することができる。本実施の形態では、このような考え方に基づいて、測光エリアの位置を、デフォルトとして設定した画像中央の位置から、ストロボ寄与率の値が大きい単位ブロックが集まる位置に変更する。そして、変更後の新たな測光エリアに含まれる各単位ブロックの第２の輝度評価値をもとに測光エリアのＡＥ評価値を算出し、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足分を補正するように、ストロボ４の本発光時における発光量を決定することを基本とする。

ただし、上記の式（１）により算出されるストロボ寄与率は、ストロボ４の発光による輝度変化の度合いを表す指標値である。このため、例えば主被写体である人物が白い服を着用している場合などでは、白い服の部分のストロボ寄与率が、本来ストロボ４の発光量を合わせたい対象である人物の顔の部分のストロボ寄与率よりも大きくなり、測光エリアが白い服の部分に偏って設定される場合がある。このような場合には、ストロボ４の本発光時における発光量が白い服の部分に合わせて決定されて、人物の顔の部分がアンダーになってしまう。

そこで、本実施の形態では、画像内の各単位ブロックの色評価値をもとに、画像内の肌色を映した領域と推定される単位ブロックである肌色領域を検出する。そして、この肌色領域として検出された単位ブロックに対して、ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行って、重み付けを行った後のストロボ寄与率の大きさに基づき、ストロボ寄与率の値が大きい単位ブロックが集まる位置に、新たな測光エリアを設定するようにしている。これにより、主被写体である人物の特に顔の部分をカバーするように新たな測光エリアの位置を設定し、ストロボ４の本発光時における発光量を、人物の顔の部分に合った発光量とすることができる。

（肌色領域の検出）
ここで、画像内の肌色領域を検出する処理の具体例について説明する。ストロボ４の予備発光時の画像は、上述したように、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２により信号処理ＩＣ６０内部に取り込まれ、ＲＡＷ−ＲＧＢ画像データとして、メモリコントローラ６３によりＳＤＲＡＭ１２０（フレームメモリ）に保管される。このとき、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２は、信号処理ＩＣ６０内部に取り込んだ画像の各画素のＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの値を読み込み、ＣＰＵ１００に入力する。

ＣＰＵ１００の色評価値算出部１０５は、ストロボ４の予備発光時の画像について、ＣＭＯＳＩ／Ｆ部６２が読み込んだ各画素のＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの値を用いて、上述した単位ブロックごとに、各ブロックに含まれる画素のＲ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂそれぞれの信号の積算値を求める。そして、色評価値算出部１０５は、単位ブロックごとのＧｒ信号の積算値に対するＲ信号の積算値の比と、Ｇｂ信号の積算値に対するＢ信号の積算値の比との組み合わせ（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を算出する。算出した値は、各単位ブロックの色の特徴を表す特徴量であり、これを色評価値として用いる。なお、この値は、上述したように、ＡＷＢのゲインを求めるためにも用いられる。

色評価値算出部１０５によって各単位ブロックの色評価値（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）が算出されると、肌色領域検出部１０６が、算出された各単位ブロックの色評価値（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を、Ｇｒ／Ｒを横軸とし、Ｇｂ／Ｂを縦軸とした色空間上にプロットし、この色空間上における各ブロックの色評価値の分布から、肌色領域の検出を行う。

図５は、各単位ブロックの色評価値（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を、Ｇｒ／Ｒを横軸とし、Ｇｂ／Ｂを縦軸とした色空間上にプロットした様子を示す図である。この色空間上には、図５に示すように、実際の撮影環境下で肌色を映した領域のＧｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂが取り得る範囲（図５中の破線で囲まれた領域）が、肌色検出エリアとして設定されている。なお、この図５に示す色空間は、上述したＡＷＢのゲインを求める基準となる白領域を検出する際にも用いられる。すなわち、図５に示す色空間上には、様々な光源下で白色を移した場合のＧｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂが取り得る範囲が、別途、白検出エリアとして設定されている。そして、色評価値がこの白検出エリア内に入る単位ブロックのＲＧＢの割合を１：１：１とするように、ＡＷＢのゲインが設定される。

肌色領域検出部１０６は、色評価値算出部１０５により算出された各単位ブロックの色評価値を図５のような色空間上にプロットしたときに、プロットされた色評価値（図５中の黒色の点）が、色空間上に設定された肌色検出エリア内に入る単位ブロックを、ストロボ４の予備発光時の画像の中で肌色を映した領域と推定される肌色領域として検出する。色評価値が肌色検出エリア内に入っているか否かは、判定用のプログラムを用意してＣＰＵ１００で実行することにより簡単に実現できる。なお、ＣＭＯＳセンサ３０の分光感度の分布により同じ照明、被写体でも色の特徴が変化するので、図５のような色空間上の肌色検出エリアは、デジタルカメラが搭載するＣＭＯＳセンサ３０の特性に合わせて決定しておくことが望ましい。

ところで、ストロボ４の予備発光時の画像から各単位ブロックの色評価値（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を算出する場合、ストロボ４の予備発光時の輝度が高すぎたり、低すぎたりする単位ブロックでは、色評価値の信頼性が低下する。例えば、ストロボ４の予備発光時に第２の輝度評価値算出部１０３により算出される第２の輝度評価値を１０ｂｉｔデータで表す場合、第２の輝度評価値が取り得る値の範囲は０〜１０２４となる。ここで、第２の輝度評価値が１０２４に近い単位ブロックでは、Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの値のいずれかが飽和している可能性が高く、Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂを正しく算出できていない可能性がある。また、第２の輝度評価値が０に近い単位ブロックでは、Ｒ，Ｇｒ，Ｇｂ，Ｂの値のいずれかが僅かに変動しただけで、Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂの値が大きく変化し、Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂの値の信頼性が低い。

そこで、肌色領域検出部１０６は、色評価値算出部１０５により算出された色評価値が図５のような色空間上に設定された肌色検出エリア内に入る単位ブロックであっても、その単位ブロックの第２の輝度評価値が予め定めた所定範囲、例えば、第２の輝度評価値を１０ｂｉｔデータで表す場合の８〜８２１の範囲に入らない場合は、その単位ブロックを肌色領域として検出しないことが望ましい。具体的には、肌色領域検出部１０６は、色評価値算出部１０５により算出された色評価値が図５のような色空間上に設定された肌色検出エリア内に入る単位ブロックそれぞれについて、第２の輝度評価値算出部１０３により算出された第２の輝度評価値を取得する。そして、下限閾値を８に設定するとともに、上限閾値を８２１に設定して、取得した各単位ブロックの第２の輝度評価値を閾値判定する。その結果、第２の輝度評価値が下限閾値以下または上限閾値以上となる単位ブロックは除外し、残りの単位ブロックを肌色領域として検出する。これにより、信頼性の高い肌色領域の検出を実現することができる。

（ストロボ寄与率の加重）
次に、画像内の各単位ブロックのうち、肌色領域として検出された単位ブロックに対してストロボ寄与率を大きくする重み付けを行う加重処理の具体例について説明する。

図６は、図４（ｂ）に示したストロボ寄与率の分布に対し、肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率を１０倍とするような重み付けを行った結果を表す図である。この例では、画像の左上を基準として横方向の位置をｘ、縦方向の位置をｙとし、（ｘ，ｙ）の位置にある単位ブロックを単位ブロック（ｘ，ｙ）と表したときに、単位ブロック（１０，５）、単位ブロック（１１，５）、単位ブロック（１０，６）、単位ブロック（１１，６）、単位ブロック（１０，７）および単位ブロック（１１，７）が、それぞれ肌色領域として検出されている。

ＣＰＵ１００の加重部１０７は、肌色領域検出部１０６により画像内から肌色領域が検出されると、その肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率の値を例えば１０倍（他のブロックは１倍）とするような重み付けを行う。その結果、例えば図４（ｂ）に示したストロボ寄与率の分布が図６のように更新される。つまり、肌色領域である単位ブロック（１０，５）のストロボ寄与率と、単位ブロック（１１，５）のストロボ寄与率と、単位ブロック（１０，６）のストロボ寄与率と、単位ブロック（１１，６）のストロボ寄与率と、単位ブロック（１０，７）のストロボ寄与率と、単位ブロック（１１，７）のストロボ寄与率とが、それぞれ２０から２００に更新される。

（測光エリアの設定）
次に、ストロボ寄与率に応じて新たな測光エリアを設定する処理の具体例について説明する。ここでは、画像の中央に設定されたデフォルトの測光エリアＰＡを、肌色領域に対して重み付けされた後の各単位ブロックのストロボ寄与率の大きさに基づいて変更し、ストロボ４の本発光時における最適な発光量を求めるための新たな測光エリアＰＡ’を設定する例を説明する。

図７は、デフォルトの測光エリアＰＡを変更して新たな測光エリアＰＡ’を設定する処理の一例を説明する図である。デフォルトの測光エリアＰＡは、例えば図７（ａ）に示すように、縦横３×３の９個のブロック集合に分割されている。各ブロック集合は、それぞれ９個の単位ブロックの集合である。ＣＰＵ１００の領域選択部１０８は、これら９個のブロック集合を用いてストロボ寄与率の大きさを評価し、主被写体である人物、特に人物の顔の位置をカバーするように、デフォルトの測光エリアＰＡを変更して新たな測光エリアＰＡ’を設定する。

具体的には、領域選択部１０８は、９個のブロック集合のそれぞれについて、各ブロック集合に含まれる単位ブロックのストロボ寄与率の平均値を求める。そして、領域選択部１０８は、ストロボ寄与率の平均値が最も大きいブロック集合を選択する。図７（ａ）の例では、右上のブロック集合に含まれる単位ブロックのストロボ寄与率の平均値が最も高いため、右上のブロック集合が選択されることになる。

次に、領域選択部１０８は、図７（ｂ）に示すように、ストロボ寄与率の平均値が最も大きいブロック集合（ここでは、右上のブロック集合Ｂｎ）の４つの角部のうち、デフォルトの測光エリアＰＡの境界に含まれない角部Ｃ１を抽出するとともに、デフォルトの測光エリアＰＡの４つの角部のうち、角部Ｃ１に対応した位置の角部Ｃ０を抽出する。図７（ｂ）に示す例では、ストロボ寄与率の平均値が最も大きい右上のブロック集合Ｂｎの４つの角部のうち、左下の角部がデフォルトの測光エリアＰＡの境界に含まれないため、左下の角部が角部Ｃ１として抽出される。また、デフォルトの測光エリアＰＡの４つの角部のうち、角部Ｃ１に対応する左下の角部が角部Ｃ０として抽出される。

次に、領域選択部１０８は、角部Ｃ０と角部Ｃ１を結んだ線分Ｃ０−Ｃ１の長さを１００％としたときに、この線分Ｃ０−Ｃ１上で、Ｃ０からの距離が、ブロック集合Ｂｎのストロボ寄与率の平均値の大きさに対応する位置Ｃｘを求める。ここでは、ブロック集合Ｂｎのストロボ寄与率の平均値が８８％であるため、線分Ｃ０−Ｃ１上でＣ０からの距離がＣ１までの距離の８８％となる、図７（ｂ）中の白丸の位置Ｃｘが求められる。なお、ブロック集合Ｂｎのストロボ寄与率の平均値が１００％以上の場合には、Ｃｘ＝Ｃ１となる。

次に、領域選択部１０８は、図７（ｂ）に示すように、画像内の複数の単位ブロックのうち、上記のように求めた位置Ｃ１を含む単位ブロックＢｍを抽出する。そして、抽出した単位ブロックＢｍの４つの角部のうち、角部Ｃ１や角部Ｃ０に対応する角部Ｃ２を抽出する。

次に、領域選択部１０８は、図７（ｃ）に示すように、デフォルトの測光エリアＰＡの角部Ｃ０を、上記のように求めた角部Ｃ２にシフトさせることで、ストロボ寄与率の平均値が最も大きいブロック集合Ｂｎに測光エリアＰＡを寄せて、新たな測光エリアＰＡ’を設定する。つまり、ブロック集合Ｂｎのストロボ寄与率の平均値の大きさに応じた割合で、デフォルトの測光エリアＰＡをブロック集合Ｂｎに寄せることで、新たな測光エリアＰＡ’を設定する。

なお、以上説明した例はあくまで一例であり、デフォルトの測光エリアＰＡを変更して新たな測光エリアＰＡ’を設定する方法は、これに限定されるものではない。また、以上説明した例は、画像の中央に設定されたデフォルトの測光エリアＰＡを変更して新たな測光エリアＰＡ’を設定するようにしているが、画像の全体の中から、肌色領域に対して重み付けを行った後のストロボ寄与率の値が大きい単位ブロックの集合を選択して、新たな測光エリアＰＡ’として設定するようにしてもよい。

以上のように設定（選択）された新たな測光エリアＰＡ’は、ストロボ４の本発光時における最適な発光量を求めるための測光エリアとして用いられる。すなわち、ＣＰＵ１００の発光量決定部１０９は、新たな測光エリアＰＡ’に含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値の平均値を求めて測光エリアＰＡ’のＡＥ評価値とし、この測光エリアＰＡ’のＡＥ評価値をもとに、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足分を補正した発光量を、ストロボ４の本発光時における発光量として決定する。

このとき、新たな測光エリアＰＡ’に肌色領域として検出された単位ブロックが含まれる場合には、発光量決定部１０９は、その肌色領域として検出された単位ブロックに対して重み付けして、その重み値を用いた測光エリアの第２の輝度評価値の加重平均を、新たな測光エリアＰＡ’のＡＥ評価値として算出する。なお、新たな測光エリアＰＡ’に肌色領域として検出された単位ブロックが含まれない場合は、単純な相加平均によりＡＥ評価値を求めればよい。

（ストロボ制御の処理フロー）
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実施されるストロボ制御の一連の処理フローを、図８のフローチャートに沿って説明する。なお、図８に示す処理フローは、レリーズシャッタボタン２の半押し（第１スイッチオン）時に行われるＡＥ処理によりストロボ４の発光が必要と判定された後、レリーズシャッタボタン２の全押しにより第２スイッチがオンしたときに開始され、ＣＰＵ１００の上述した各機能構成により、各ステップの処理が実行される。

図８に示す処理フローが開始されると、まずステップＳ１０１において、第１の輝度評価値算出部１０１により、ストロボ４の非発光時の画像から、画像内の各単位ブロックの輝度評価値（第１の輝度評価値）が算出される。第１の輝度評価値は、例えば、単位ブロックを構成する画素の輝度積算値である。

次に、ステップＳ１０２において、予備発光指令出力部１０２からストロボ回路７０に対してストロボ４を予備発光させるための指令が出力され、ストロボ４の予備発光が行われる。なお、ステップＳ１０１の第１の輝度評価値の算出は、ステップＳ１０２のストロボ４の予備発光後に行うようにしてもよい。

次に、ステップＳ１０３において、第２の輝度評価値算出部１０２により、ストロボ４の予備発光時の画像から、画像内の各単位ブロックの輝度評価値（第２の輝度評価値）が算出される。第２の輝度評価値は、第１の輝度評価値と同様、例えば、単位ブロックを構成する画素の輝度積算値である。

次に、ステップＳ１０４において、ストロボ寄与率算出部１０４により、ステップＳ１０１で算出された第１の輝度評価値と、ステップＳ１０３で算出された第２の輝度評価値とに基づき、上記の式（１）に従って、画像内の各単位ブロックのストロボ寄与率が算出される。

次に、ステップＳ１０５において、色評価値算出部１０５により、ストロボ４の予備発光時の画像から、画像内の各単位ブロックの色の特徴を表す色評価値が算出される。色評価値は、例えば、単位ブロックを構成する画素のＧｒ信号の積算値に対するＲ信号の積算値の比と、Ｇｂ信号の積算値に対するＢ信号の積算値の比との組み合わせ（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）である。

次に、ステップＳ１０６において、肌色領域検出部１０６により、ステップＳ１０５で算出された各単位ブロックの色評価値に基づいて、ストロボ４の予備発光時の画像から、肌色を映した領域と推定される単位ブロックである肌色領域を検出する処理が行われる。

ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６の処理で肌色領域が検出されたか否かの判定が行われ、その判定結果に従って以降の処理が分岐する。すなわち、ステップＳ１０６の処理で肌色領域が検出されたと判定した場合は（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に処理を移行し、ステップＳ１０６の処理で肌色領域が検出されていないと判定した場合は（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０８をスキップして、ステップＳ１０９に処理を移行する。

ステップＳ１０８では、加重部１０７により、ステップＳ１０６で肌色領域として検出された単位ブロックに対して、ストロボ寄与率を大きくする重み付けが行われる。この重み付けは、例えば、肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率の値を１０倍（他の単位ブロックは１倍）とするような重み付けである。

次に、ステップＳ１０９において、領域選択部１０８により、画像内の各単位ブロックのストロボ寄与率の大きさに基づき、ストロボ寄与率が大きい単位ブロックが測光エリアに含まれるように、新たな測光エリアが設定される。ここで、ステップＳ１０６で肌色領域が検出された場合は、この肌色領域として検出された単位ブロックのストロボ寄与率に対してステップＳ１０８で重み付けが行われているため、大きな値となる。したがって、新たな測光エリアは、肌色領域を含むように設定される。

ステップＳ１１０では、ステップＳ１０９で設定された新たな測光エリアに肌色領域が含まれているか否かの判定が行われ、その判定結果に従って以降の処理が分岐する。すなわち、ステップＳ１０９で設定された新たな測光エリアに肌色領域が含まれていると判定した場合は（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１１に処理を移行し、ステップＳ１０９で設定された新たな測光エリアに肌色領域が含まれていないと判定した場合は（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ステップＳ１１２に処理を移行する。

ステップＳ１１１では、発光量決定部１０９により、ステップＳ１０９で設定された新たな測光エリア内の肌色領域として検出された単位ブロックに対する重み付けが行われ、上記の式（２）に従って、測光エリアに含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値の加重平均により、新たな測光エリアのＡＥ評価値が算出される。

一方、ステップＳ１１０で新たな測光エリアに肌色領域が含まれないと判定された場合には、ステップＳ１１２において、発光量決定部１０９により、新たな測光エリアに含まれる単位ブロックの第２の輝度評価値の相加平均が求められ、この相加平均により得られる値が、新たな測光エリアのＡＥ評価値とされる。

次に、ステップＳ１１３において、発光量決定部１０９により、新たな測光エリアのＡＥ評価値に基づいて、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足が判定され、この過不足分を補うように、ストロボ４の本発光時における発光量が決定される。

ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３で決定された発光量がストロボ４の最大発光量を超えているか否かの判定が行われ、その判定結果に従って以降の処理が分岐する。すなわち、ステップＳ１１３で決定された発光量がストロボ４の最大発光量を超えていると判定した場合は（ステップＳ１１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１５に処理を移行し、ステップＳ１１３で決定された発光量がストロボ４の最大発光量以下であると判定した場合は（ステップＳ１１４：Ｎｏ）、ステップＳ１１５をスキップして、ステップＳ１１６に処理を移行する。

ステップＳ１１５では、露出制御部１１０により、ステップＳ１１１またはステップＳ１１２で算出された新たな測光エリアのＡＥ評価値に基づいて、ストロボ４の本発光時における発光量の不足分を補うように、静止画撮影時の露出を決定される。具体的には、ストロボ４の本発光時における発光量の不足分を補って、主被写体である人物が十分に明るい画像となるように、ＡＥ処理により事前に求めた露出に関連するパラメータの値（電子シャッタの設定値、ＡＧＣ４２のゲイン値、絞りの値）が変更される。

次に、ステップＳ１１６において、本発光指令出力部１１１からストロボ回路７０に対して、ステップＳ１１３で決定された発光量でストロボ４を本発光させるための指令が出力され、ストロボ４の本発光が行われる。以上で、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実施されるストロボ制御の一連の処理フローが終了する。

（実施の形態の効果）
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施の形態に係るデジタルカメラは、画像内の複数の単位ブロックごとに、ストロボ４の発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を算出するとともに、画像内の複数の単位ブロックのうち、肌色を映したと推定される肌色領域を検出する。そして、肌色領域として検出された単位ブロックに対して、ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行い、重み付け後のストロボ寄与率の大きさに基づいて、ストロボ寄与率が大きい単位ブロックが集中する位置に新たな測光エリアを設定する。そして、新たな測光エリアのＡＥ評価値を算出して、ストロボ４の予備発光時における発光量の過不足分を補正するように、ストロボ４の本発光時における発光量を決定するようにしている。

したがって、本実施の形態に係るデジタルカメラによれば、人物撮影時に、主被写体である人物が例えば白い服を着用している場合や、人物の近くに反射の大きい物体が存在する場合であっても、これらに引きずられることなく、ストロボ４の本発光時における発光量を、人物撮影において最も重要と考えられる人物の顔の部分に合った発光量とすることができる。このように、本実施の形態に係るデジタルカメラによれば、人物撮影時におけるストロボ４の発光量を適切に制御することができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、ストロボ寄与率の大きさに基づいて設定した新たな測光エリアに、肌色領域として検出された単位ブロックが含まれる場合は、その肌色領域の単位ブロックに対して重み付けして、その重み値を用いた第２の輝度評価値の加重平均により、新たな測光エリアのＡＥ評価値を算出し、そのＡＥ評価値に基づいてストロボ４の本発光時の発光量を決定するようにしている。したがって、ストロボ４の本発光時における発光量を、人物撮影において最も重要と考えられる人物の顔の部分に高精度に合わせることができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、ストロボ予備発光時の画像から得られる単位ブロックごとのＧｒ信号の積算値に対するＲ信号の積算値の比と、Ｇｂ信号の積算値に対するＢ信号の積算値の比との組み合わせ（Ｇｒ／Ｒ，Ｇｂ／Ｂ）を色評価値とし、この色評価値が、ＡＷＢの白検知に用いる色空間と同一の色空間上に設定された所定の肌色検出エリア内に入るか否かにより、画像内の肌色領域を検出するようにしている。したがって、肌色領域の検出を簡便かつ高精度に実現することができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラによれば、各単位ブロックの色評価値に基づいて肌色領域を検出する際に、色評価値が所定の肌色検出エリア内に入る単位ブロックであっても、その単位ブロックの第２の輝度評価値が予め定めた所定範囲に入らない場合は、その単位ブロックを肌色領域として検出しないようにすることで、信頼性の高い肌色領域の検出を実現することができる。

また、本実施の形態に係るデジタルカメラは、新たな測光エリアのＡＥ評価値に基づいて決定したストロボ４の本発光時の発光量がストロボ４の最大発光量を超える場合には、ＡＥ処理により事前に求めた露出に関連するパラメータの値（電子シャッタの設定値、ＡＧＣ４２のゲイン値、絞りの値）を変更し、この露出制御によりストロボ４の本発光時における発光量の不足を補うようにしている。したがって、例えば、夜間にデジタルカメラから離れた位置にいる人物を撮影する場合などにおいても、主被写体である人物が暗くなりすぎることを回避できる。

なお、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実行されるストロボ制御プログラムは、例えば、ＲＯＭ１４０等に予め組み込まれて提供される。また、本実施の形態に係るデジタルカメラにおいて実行されるストロボ制御プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、本実施の形態に係るデジタルカメラで実行されるストロボ制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施の形態に係るデジタルカメラで実行されるストロボ制御プログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

本実施の形態に係るデジタルカメラで実行されるストロボ制御プログラムは、上述した第１の輝度評価値算出部１０１、予備発光指令出力部１０２、第２の輝度評価値算出部１０３、ストロボ寄与率算出部１０４、色評価値算出部１０５、肌色領域検出部１０６、加重部１０７、領域選択部１０８、発光量決定部１０９、露出制御部１１０および本発光指令出力部１１１を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしては、信号処理ＩＣ６０のＣＰＵ（プロセッサ）１００が上記ＲＯＭ１４０からストロボ制御プログラムを読み出して実行することにより、上記各部がメインメモリ（例えばＳＤＲＡＭ１２０）上にロードされ、上記各部がメインメモリ上に生成されるようになっている。

以上、本発明の具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形を加えて具体化することができる。つまり、上述したデジタルカメラの構成や動作はあくまで具体的な一例を例示したものであり、用途や目的に応じて様々な変形が可能である。

４ ストロボ
１００ ＣＰＵ
１０１ 第１の輝度評価値算出部
１０３ 第２の輝度評価値算出部
１０４ ストロボ寄与率算出部
１０５ 色評価値算出部
１０６ 肌色領域検出部
１０７ 加重部
１０８ 領域選択部
１０９ 発光量決定部
１１０ 露出制御部

特開２００５−２７５２６５号公報

Claims (7)

1. 画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置において、
   ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出する第１の輝度評価値算出手段と、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出する第２の輝度評価値算出手段と、
   前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出するストロボ寄与率算出手段と、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出する色評価値算出手段と、
   前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出する肌色領域検出手段と、
   前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行う加重手段と、
   前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択する領域選択手段と、
   前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定する発光量決定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記発光量決定手段は、前記一部の領域に前記肌色領域が含まれる場合に、該肌色領域に対して重み付けした前記第２の輝度評価値の加重平均に基づいて、ストロボの本発光時における発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. 前記色評価値は、各領域のＧ成分に対するＲ成分の比と、Ｇ成分に対するＢ成分の比との組み合わせで表される値であり、
   前記肌色領域検出手段は、前記色評価値が予め定めた所定範囲内に入る領域を前記肌色領域として検出することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記肌色領域検出手段は、前記色評価値が前記所定範囲内に入る領域であっても、前記第２の輝度評価値が予め定めた所定範囲から外れた領域については、前記肌色領域として検出しないことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記発光量決定手段が決定した発光量がストロボの最大発光量を超える場合に、前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、画像の撮影時における露出を制御する露出制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。
6. 画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置において実行されるストロボ制御方法であって、
   ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出するステップと、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出するステップと、
   前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出するステップと、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出するステップと、
   前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出するステップと、
   前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行うステップと、
   前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択するステップと、
   前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定するステップと、を含むことを特徴とするストロボ制御方法。
7. 画像の撮影を行う前にストロボを予備発光させるとともに、画像の撮影時にストロボを本発光させる撮像装置に、
   ストロボの非発光時の画像から、予め定めた画像内の複数の領域ごとに第１の輝度評価値を算出する機能と、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに第２の輝度評価値を算出する機能と、
   前記第１の輝度評価値と前記第２の輝度評価値とに基づいて、ストロボの発光による輝度変化の度合いを表すストロボ寄与率を、前記複数の領域ごとに算出する機能と、
   ストロボの予備発光時の画像から、前記複数の領域ごとに、各領域の色の特徴を表す色評価値を算出する機能と、
   前記色評価値に基づいて、前記複数の領域のうち、肌色を映した領域と推定される肌色領域を検出する機能と、
   前記肌色領域に対して前記ストロボ寄与率を大きくする重み付けを行う機能と、
   前記肌色領域に対して重み付けを行った後の前記複数の領域の前記ストロボ寄与率の大きさに基づいて、前記複数の領域のうちの一部の領域を選択する機能と、
   前記一部の領域の前記第２の輝度評価値に基づいて、ストロボの本発光時における発光量を決定する機能と、を実現させることを特徴とするストロボ制御プログラム。

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