JP2012204952A - Exposure control apparatus, and camera - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure control apparatus and a camera capable of suitably performing exposure.SOLUTION: This exposure control apparatus 105 includes a luminance value acquiring part 105a for acquiring a luminance difference deltaBv between the maximum luminance value BvMax and the minimum luminance value BvMin of an object, a bracket amount calculating part 105b for finding a bracket amount HDRBKT in accordance with the luminance difference deltaBv between the maximum luminance value BvMax and the minimum luminance value BvMin when performing bracket photographing, a first exposure value calculating part 105c for determining an automatic exposure value EvAuto automatically found as proper exposure when photographing the object, and a second exposure value calculating part 105d for finding an overside exposure value EvAuto-ExCompPlus when performing overside photographing and an underside exposure value EvAuto+ExCompMinus when performing underside photographing by the maximum luminance value BvMax, the minimum luminance value BvMin, the bracket amount HDRBKT, and the automatic exposure value EvAuto.

Description

本発明は、露出制御装置及びカメラに関するものである。   The present invention relates to an exposure control device and a camera.

被写体を撮影する際に、被写体の輝度レンジが、撮像素子における出力のダイナミックレンジを超える場合、白飛びや黒つぶれが発生し、画質が悪化する。このため、ブラケット撮影を行い、露出量を大きくした撮像画像と露出量を抑えた撮像画像とを取得し、これらの画像を合成することでハイダイナミックレンジ(HDR)を得ることが行われている。従来、このブラケット撮影を自動で行う技術も開示されている(例えば、特許文献1参照)。   When photographing a subject, if the luminance range of the subject exceeds the output dynamic range of the image sensor, whiteout or blackout occurs, and the image quality deteriorates. For this reason, bracket photography is performed, a captured image with a large exposure amount and a captured image with a small exposure amount are acquired, and a high dynamic range (HDR) is obtained by combining these images. . Conventionally, a technique for automatically performing this bracket photography has also been disclosed (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−104009号公報JP 2008-104209 A

しかし、従来技術は、実際の露光条件を何度か変えながらHDR用の露出処理を決定するため時間がかかる。また同特許文献には、累積ヒストグラムから輝度差を推定し、露出を決定するという方法で時間短縮が可能と記載されているが、これではHDRブラケットの正確さに欠ける。   However, the conventional technique takes time to determine the HDR exposure process while changing the actual exposure conditions several times. The patent document describes that the time can be shortened by estimating the brightness difference from the cumulative histogram and determining the exposure, but this lacks the accuracy of the HDR bracket.

本発明の課題は、露出を好適に行うことが可能な露出制御装置及びカメラを提供することである。   The subject of this invention is providing the exposure control apparatus and camera which can perform exposure suitably.

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

請求項1に記載の発明は、被写体の最大輝度値(BvMax)及び最小輝度値(BvMin)を取得する輝度値取得部(105a)と、ブラケット撮影を行う場合のブラケット量(HDRBKT)を、前記最大輝度値(BvMax)及び前記最小輝度値(BvMin)の輝度差(deltaBv)に応じて求めるブラケット量演算部(105b)と、前記被写体を撮影する際に適正露出として自動的に求められる自動露出値(EvAuto)を決定する第1露出値演算部(105c)と、前記ブラケット撮影のオーバー側撮影を行う際のオーバー側露出値(EvAuto−ExCompPlus)及びアンダー側撮影時のアンダー側露出値(EvAuto+ExCompMinus)を、前記最大輝度値(BvMax)、前記最小輝度値(BvMin)、前記ブラケット量(HDRBKT)及び前記自動露出値(EvAuto)より求める第2露出値演算部(105d)と、を備えること、を特徴とする露出制御装置(105)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の露出制御装置(105)であって、前記輝度差(deltaBv)に対する、前記最大輝度値(BvMax)と前記自動露出値(EvAuto)との差の比と、前記ブラケット量(HDRBKT)に対する、前記オーバー側露出値(EvAuto−ExCompPlus)と前記自動露出値(EvAuto)との差の比とが等しいこと、を特徴とする露出制御装置(105)である。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の露出制御装置(105)と、前記露出制御装置(105)により決定されたオーバー側露出値(EvAuto−ExCompPlus)でオーバー側画像を撮像し、前記アンダー側露出値(EvAuto+ExCompMinus)でアンダー側画像を撮像する撮像部(104)と、前記オーバー側画像と前記アンダー側画像とを合成してハイダイナミック画像を得る画像合成部(105e)と、を備えること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のカメラであって、前記輝度値取得部は、前記撮像部により撮像されている画像より、前記被写体の最大輝度値(BvMax)及び最小輝度値(BvMin)を求めること、を特徴とするカメラである。
請求項5に記載の発明は、請求項3に記載のカメラ(100)であって、前記輝度値取得部(105a)は、前記撮像部(104)とは異なる撮像部(112)に撮像されている画像より、前記被写体の最大輝度値(BvMax)及び最小輝度値(BvMin)を求めること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項6に記載の発明は、請求項3から5のいずれか1項に記載のカメラ(100)であって、前記撮像部(104)は、撮像時のシャッタ速度及び撮像時のISO感度の少なくも一方を変えることにより、露出値を変更して前記オーバー側画像と前記アンダー側画像とを撮像すること、を特徴とするカメラ(100)である。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載のカメラであって、撮影シーンを判定するシーン判定部を備え、前記撮像部は、該判定された撮影シーンに応じて、撮像時のシャッタ速度、撮像時のISO感度、又は、シャッタ速度及びISO感度の両方を変えるかを選択すること、を特徴とするカメラである。
なお、符号を付して説明した構成は、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してもよい。
According to the first aspect of the present invention, the luminance value acquisition unit (105a) for acquiring the maximum luminance value (BvMax) and the minimum luminance value (BvMin) of the subject, and the bracket amount (HDRBKT) when performing bracket shooting, A bracket amount calculation unit (105b) obtained according to a luminance difference (deltaBv) between the maximum luminance value (BvMax) and the minimum luminance value (BvMin), and automatic exposure automatically obtained as appropriate exposure when the subject is photographed A first exposure value calculation unit (105c) for determining a value (EvAuto), an over-side exposure value (EvAuto-ExCompPlus) when performing the bracket-side over-shooting, and an under-side exposure value (EvAuto + ExCompMinus) during under-shooting ) For the maximum luminance value (BvMax) and the minimum luminance value (B Min), which is the bracket amount (HDRBKT) and said automatic exposure value (comprise second exposure value calculation section for obtaining from EvAuto) and (105d), the exposure control device according to claim (105).
The invention according to claim 2 is the exposure control device (105) according to claim 1, wherein the maximum brightness value (BvMax) and the automatic exposure value (EvAuto) with respect to the brightness difference (deltaBv). An exposure control device (105) characterized in that a difference ratio is equal to a difference ratio between the over-exposure value (EvAuto-ExCompPlus) and the automatic exposure value (EvAuto) with respect to the bracket amount (HDRBKT). ).
According to a third aspect of the present invention, an over-side image is obtained with the exposure control device (105) according to the first or second aspect and an over-side exposure value (EvAuto-ExCompPlus) determined by the exposure control device (105). An imaging unit (104) that captures an image of the under side with the under side exposure value (EvAuto + ExCompMinus), and an image composition unit (105e) that combines the over side image and the under side image to obtain a high dynamic image. A camera (100) characterized by comprising:
According to a fourth aspect of the present invention, in the camera according to the third aspect, the luminance value acquisition unit is configured to detect a maximum luminance value (BvMax) and a minimum luminance of the subject from an image captured by the imaging unit. The camera is characterized by obtaining a value (BvMin).
The invention according to claim 5 is the camera (100) according to claim 3, wherein the luminance value acquisition unit (105a) is imaged by an imaging unit (112) different from the imaging unit (104). The camera (100) is characterized in that a maximum luminance value (BvMax) and a minimum luminance value (BvMin) of the subject are obtained from a captured image.
A sixth aspect of the present invention is the camera (100) according to any one of the third to fifth aspects, wherein the imaging unit (104) has a shutter speed at the time of imaging and an ISO sensitivity at the time of imaging. The camera (100) is characterized in that an exposure value is changed to capture the over-side image and the under-side image by changing at least one of them.
A seventh aspect of the present invention is the camera according to the sixth aspect of the invention, further comprising a scene determination unit that determines a shooting scene, and the imaging unit is a shutter at the time of imaging according to the determined shooting scene. The camera is characterized by selecting speed, ISO sensitivity at the time of imaging, or changing both shutter speed and ISO sensitivity.
Note that the configuration described with reference numerals may be modified as appropriate, and at least a part of the configuration may be replaced with another component.

本発明によれば、露出を好適に行うことが可能な露出制御装置及びカメラを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exposure control apparatus and camera which can perform exposure suitably can be provided.

本発明の一実施形態のカメラを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the camera of one Embodiment of this invention. HDR画像を得る際のフローチャートである。It is a flowchart at the time of obtaining an HDR image. 第2撮像部を模式的にあらわしたものである。The second image pickup unit is schematically shown. 第2撮像部に被写体像が結像された状態を模式的に表したものである。3 schematically shows a state in which a subject image is formed on the second imaging unit. 図2のステップS104を詳細に説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining step S104 of FIG. 2 in detail. 輝度差とHDRのブラケット量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a luminance difference and the bracket amount of HDR.

図1は本発明の一実施形態のカメラ100を示すブロック図である。本実施形態では、カメラ本体100aと、カメラ本体100aに対して着脱自在に装着されるレンズ鏡筒100bとを備える一眼レフタイプのカメラ100について説明する。   FIG. 1 is a block diagram showing a camera 100 according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a single-lens reflex camera 100 including a camera body 100a and a lens barrel 100b that is detachably attached to the camera body 100a will be described.

レンズ鏡筒100bは、被写体光が入射する複数のレンズ群を備えるが、図1においては代表して1枚のレンズ102で表している。   The lens barrel 100b includes a plurality of lens groups on which subject light is incident, but is represented by a single lens 102 in FIG.

カメラ本体100aは、ミラー110と、表示部103と、プリズム他108と、接眼部109及び測光部130を備える。さらにカメラ本体100aは、シャッタ111と、第1撮像部104と、制御部105と、モニタ107と、メモリカードスロット106と、操作部101と、を備えている。以下、各部について説明する。   The camera body 100 a includes a mirror 110, a display unit 103, a prism 108, an eyepiece unit 109, and a photometric unit 130. The camera body 100 a further includes a shutter 111, a first imaging unit 104, a control unit 105, a monitor 107, a memory card slot 106, and an operation unit 101. Hereinafter, each part will be described.

ミラー110は、回転可能なクイックリターンミラーであり、レンズ102からの光が入射する位置に設けられ、表示部103や測光部130、又は、シャッタ6や撮像部7に被写体光を入射させる。   The mirror 110 is a rotatable quick return mirror, is provided at a position where light from the lens 102 is incident, and causes subject light to be incident on the display unit 103, the photometric unit 130, or the shutter 6 or the imaging unit 7.

表示部103は、例えば高分子分散型液晶であり、ミラー110の上方に配置されている。ミラー110で反射された被写体光は表示部103に投影されて被写体像が形成される。表示部103上に設けられた表示は、レンズ102を通ってミラー110によって導かれた光に重ね合わせられる。 この表示が重畳された光は、プリズム108によって接眼部109に導かれ、撮影者は被写体像を観察することができる。また、表示部103に投影された被写体像は、ペンタプリズム108によって測光部130へも導かれる。   The display unit 103 is, for example, a polymer dispersed liquid crystal, and is disposed above the mirror 110. The subject light reflected by the mirror 110 is projected onto the display unit 103 to form a subject image. The display provided on the display unit 103 is superimposed on the light guided by the mirror 110 through the lens 102. The light superimposed with this display is guided to the eyepiece 109 by the prism 108, and the photographer can observe the subject image. The subject image projected on the display unit 103 is also guided to the photometric unit 130 by the pentaprism 108.

測光部130は、測光レンズ113及び第2撮像部112を備えている。
第2撮像部112は例えばCMOSやCCDなどの複数画素からなるイメージセンサーである。第2撮像部112により撮像された画像は制御部105へと送られ、この画像を元に、制御部105は公知の自動露出を行い、露出を決定する。
The photometric unit 130 includes a photometric lens 113 and a second imaging unit 112.
The second imaging unit 112 is an image sensor including a plurality of pixels such as a CMOS and a CCD. The image picked up by the second image pickup unit 112 is sent to the control unit 105, and based on this image, the control unit 105 performs known automatic exposure and determines the exposure.

シャッタ111は、ミラー110の後方に配置されている。シャッタ111には、ミラー110が上へ回動して撮影可能状態となったときに被写体光が入射される。
シャッタ111は不図示の複数のシャッタ羽根を備えている。シャッタ111は、レリーズボタンなどによる撮影指示に応じてシャッタ羽根を開閉させ、第1撮像部104に被写体光を入射する。
The shutter 111 is disposed behind the mirror 110. Subject light is incident on the shutter 111 when the mirror 110 is rotated upward and becomes ready for photographing.
The shutter 111 includes a plurality of shutter blades (not shown). The shutter 111 opens and closes shutter blades according to a shooting instruction by a release button or the like, and makes subject light enter the first imaging unit 104.

第1撮像部104は、例えばCMOSやCCDなどのイメージセンサーである。撮像時にはミラー110が上がり、シャッタ111が開いて、レンズ102によって結像した被写体像が制御部105により決定された露出で撮像される。そして撮像により得られた画像信号は制御部105へ出力される。   The first imaging unit 104 is an image sensor such as a CMOS or CCD. During imaging, the mirror 110 is raised, the shutter 111 is opened, and the subject image formed by the lens 102 is captured with the exposure determined by the control unit 105. The image signal obtained by the imaging is output to the control unit 105.

制御部105は、CPU、メモリ、およびその他の周辺回路により構成され、カメラ100を制御する。
制御部105は、第1撮像部104から入力された画像信号に基づいて所定の画像形式、たとえばJPEG形式の画像データ(以下、本画像データ)を生成する。また、制御部105は生成した画像データに基づいて、表示用画像データ、たとえばサムネイル画像データを作成する。そして制御部105は、生成した本画像データとサムネイル画像データとを含み、さらにヘッダ情報を付加した画像ファイルを生成してメモリカードスロット106へ出力する。
さらに制御部105は、後述するが、輝度差演算部105a、ブラケット量演算部105b、第1露出値演算部105c、第2露出値演算部105d及び画像合成部105eとを備える。
The control unit 105 includes a CPU, a memory, and other peripheral circuits, and controls the camera 100.
The control unit 105 generates image data in a predetermined image format, for example, JPEG format (hereinafter, main image data) based on the image signal input from the first imaging unit 104. Further, the control unit 105 creates display image data, for example, thumbnail image data, based on the generated image data. Then, the control unit 105 generates an image file that includes the generated main image data and thumbnail image data, and further includes header information, and outputs the image file to the memory card slot 106.
Further, the control unit 105 includes a luminance difference calculation unit 105a, a bracket amount calculation unit 105b, a first exposure value calculation unit 105c, a second exposure value calculation unit 105d, and an image composition unit 105e, which will be described later.

なお、制御部105を構成するメモリには、SDRAMやフラッシュメモリが含まれる。SDRAMは揮発性のメモリであって、CPUがプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用され、またデータを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであって、制御部105が実行するプログラムのデータや、プログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。   Note that the memory constituting the control unit 105 includes SDRAM and flash memory. The SDRAM is a volatile memory, and is used as a work memory for the CPU to develop a program when the program is executed, and as a buffer memory for temporarily recording data. The flash memory is a non-volatile memory in which data of a program executed by the control unit 105, various parameters read at the time of program execution, and the like are recorded.

モニタ107は、カメラ100の背面などに搭載された液晶モニタであり、当該モニタ107には、メモリカードに記憶されている画像やカメラ100を設定するための設定メニューなどが表示される。   The monitor 107 is a liquid crystal monitor mounted on the back surface of the camera 100, and the monitor 107 displays an image stored in a memory card, a setting menu for setting the camera 100, and the like.

操作部101は、使用者によって操作される入力部材、たとえば電源スイッチ、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。そして、この操作部101において、後述するハイダイナミックレンジ(HDR)を行うか否かの選択や、その適応量の選択などが可能となっている。   The operation unit 101 includes input members operated by the user, such as a power switch, a release button, a zoom button, a cross key, an enter button, a play button, and a delete button. In the operation unit 101, it is possible to select whether or not to perform a high dynamic range (HDR), which will be described later, and to select an adaptation amount thereof.

本実施形態では、本画像データとサムネイル画像データとは、いずれも例えばRGB表色系で表された画像データであるものとする。
メモリカードスロット106は、記憶媒体としてのメモリカードを挿入するためのスロットであり、制御部105から出力された画像ファイルをメモリカードに書き込んで記録する。
また、メモリカードスロット106は、制御部105からの指示に基づいて、メモリカード内に記憶されている画像ファイルを読み込む。
In the present embodiment, it is assumed that both the main image data and the thumbnail image data are image data represented by, for example, an RGB color system.
The memory card slot 106 is a slot for inserting a memory card as a storage medium, and records and records the image file output from the control unit 105 on the memory card.
Further, the memory card slot 106 reads an image file stored in the memory card based on an instruction from the control unit 105.

本実施形態のカメラ100は、以下のように動作する。レンズ102を通してミラー110によって反射された被写体光は、表示部103及び測光部130へ導かれる。そして、測光部130の第2撮像部112により撮像された画像は制御部105へと送られる。そして、この画像を元に、制御部105の第1露出値演算部105cは公知の自動露出を行い、露出を決定する。   The camera 100 of this embodiment operates as follows. The subject light reflected by the mirror 110 through the lens 102 is guided to the display unit 103 and the photometry unit 130. Then, the image captured by the second imaging unit 112 of the photometry unit 130 is sent to the control unit 105. And based on this image, the 1st exposure value calculating part 105c of the control part 105 performs well-known automatic exposure, and determines exposure.

そして、操作部101に含まれるレリーズスイッチの全押し操作等によって撮影が指令されると、ミラー110が上へ回動して撮影可能状態となり、シャッタ111が開いて第1撮像部104に被写体光が入射する。第1撮像部104によって撮像された被写体像は制御部105によって電気信号に変換され、これを画像情報としてメモリカードスロット106へ出力される。   When shooting is instructed by fully pressing the release switch included in the operation unit 101, the mirror 110 is rotated upward to enter a shooting enabled state, the shutter 111 is opened, and the first imaging unit 104 is illuminated with subject light. Is incident. The subject image picked up by the first image pickup unit 104 is converted into an electrical signal by the control unit 105 and is output to the memory card slot 106 as image information.

ここで、被写体を撮影する際に、被写体に輝度差が大きい場合、被写体の輝度レンジが撮像部のダイナミックレンジを超えることがある。この場合、白飛びや黒つぶれが発生し、画質が悪化する。
このため、本実施形態では、露出量を大きくした撮像画像と、露出量を抑えた撮像画像とを取得するブラケット撮影を行い、これらの画像を合成することで、HDR画像を得る。
Here, when photographing a subject, if the subject has a large luminance difference, the subject's luminance range may exceed the dynamic range of the imaging unit. In this case, whiteout or blackout occurs, and the image quality deteriorates.
For this reason, in the present embodiment, bracket shooting is performed to acquire a captured image with an increased exposure amount and a captured image with a reduced exposure amount, and these images are combined to obtain an HDR image.

図2は、HDR画像を得る際のフローチャートである。
まず、ステップS101で、レンズ102、ミラー110、表示部103を通した被写体像を、第2撮像部112により撮像する。そして、撮像された画像は制御部105へと送られる。
FIG. 2 is a flowchart for obtaining an HDR image.
First, in step S <b> 101, a subject image that has passed through the lens 102, the mirror 110, and the display unit 103 is captured by the second imaging unit 112. Then, the captured image is sent to the control unit 105.

ステップS102において、制御部105の輝度値取得部105aは、第2撮像部112の出力を輝度値に変換し、その最大輝度値と最小輝度値の検出を行う。最大輝度値と最小輝度値の検出を、図3及び図4を用いて説明する。   In step S102, the luminance value acquisition unit 105a of the control unit 105 converts the output of the second imaging unit 112 into a luminance value, and detects the maximum luminance value and the minimum luminance value. The detection of the maximum luminance value and the minimum luminance value will be described with reference to FIGS.

図3は、第2撮像部112を模式的に表したものである。本実施形態では第2撮像部112の画素200の数は15であり、図3においてそれぞれの画素200に0〜14までのインデックスが付してある。以下の説明においてそれぞれの画素を第0画素から第15画素という。
なお、本実施形態では画素200の数を15としているが、それぞれの画素200が、さらに複数の画素を含んでいても良い。
FIG. 3 schematically shows the second imaging unit 112. In the present embodiment, the number of pixels 200 of the second imaging unit 112 is 15, and in FIG. 3, each pixel 200 is indexed from 0 to 14. In the following description, each pixel is referred to as a 0th pixel to a 15th pixel.
In the present embodiment, the number of pixels 200 is 15. However, each pixel 200 may further include a plurality of pixels.

図4は、第2撮像部112に被写体像が結像された状態を模式的に表したものである。図4に示すように、第2撮像部112に、例えば太陽と人物の被写体像が結像されると、第2撮像部112の画素輝度値は、第0画素が最大となり、第8画素か第13画素が最小となる。
ここで、第2撮像部112の画素における最大輝度値をMaxBv、最小輝度値をMinBvとする。
図2に戻り、ステップS103において、制御部105の第1露出値演算部105cは公知の自動露出を行う。この自動露出において、設定により図4の被写体像における適正な自動露出値が決定される。この自動露出値をEvAutoとする。
FIG. 4 schematically illustrates a state in which a subject image is formed on the second imaging unit 112. As shown in FIG. 4, for example, when a subject image of the sun and a person is formed on the second imaging unit 112, the pixel luminance value of the second imaging unit 112 is maximized at the 0th pixel and is the eighth pixel. The thirteenth pixel is the smallest.
Here, it is assumed that the maximum luminance value in the pixel of the second imaging unit 112 is MaxBv, and the minimum luminance value is MinBv.
Returning to FIG. 2, in step S103, the first exposure value calculation unit 105c of the control unit 105 performs a known automatic exposure. In this automatic exposure, an appropriate automatic exposure value in the subject image of FIG. 4 is determined by setting. Let this automatic exposure value be EvAuto.

ステップS104では、上記のMaxBv,MinBv,EvAutoによりブラケット撮影を行う場合の露出値を求める。
図5は、ステップS104を詳細に説明するフローチャートである。
In step S104, an exposure value when bracket shooting is performed using the MaxBv, MinBv, and EvAuto is obtained.
FIG. 5 is a flowchart for explaining step S104 in detail.

(最大輝度と最小輝度の輝度差演算)
まず、ステップS201において制御部105のブラケット量演算部105bは、第2撮像部112の画面内の最大輝度と最小輝度の輝度差deltaBvを計算する。
deltaBv=BvMax−BvMin
(Calculation of luminance difference between maximum luminance and minimum luminance)
First, in step S201, the bracket amount calculation unit 105b of the control unit 105 calculates a luminance difference deltaBv between the maximum luminance and the minimum luminance in the screen of the second imaging unit 112.
deltaBv = BvMax−BvMin

(ブラケット量演算)
ステップS202で制御部105のブラケット量演算部105bは、求めた輝度差deltaBvよりHDRのためのブラケット量を求める。
図6は輝度差とHDRのブラケット量との関係を示すグラフであり、横軸が輝度差deltaBv、縦軸がHDRのブラケット量HDRBKTである。
図6の縦軸に示すHDRLimt1はHDR撮影時の最低露出差である。このHDRLimt2は違和感なくHDR合成できる最大露出差である。図6の横軸のdeltaBvTh1とdeltaBvTh2は予め実験などで求めた値である。
(Bracket amount calculation)
In step S202, the bracket amount calculation unit 105b of the control unit 105 obtains a bracket amount for HDR from the obtained luminance difference deltaBv.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the luminance difference and the HDR bracket amount, where the horizontal axis represents the luminance difference deltaBv and the vertical axis represents the HDR bracket amount HDRBKT.
HDRLimit1 shown on the vertical axis in FIG. 6 is the minimum exposure difference during HDR imaging. This HDRLimit 2 is the maximum exposure difference that can be combined with HDR without a sense of incongruity. DeltaBvTh1 and deltaBvTh2 on the horizontal axis in FIG. 6 are values obtained in advance through experiments or the like.

図示するように、
(1)輝度差がdeltaBvTh1以下の場合は、ブラケット量はHDRLimt1で一定である。ここで、HDRLimt1はHDR撮影時の最低露出差なので0としてもよい。輝度差が小さく、ブラケットを行う必要度が低いからである。
(2)輝度差がdeltaBvTh2以上の場合は、ブラケット量はHDRLimt2で一定である。これ以上ブラケット量を大きくすると不自然な画像となるからである。
As shown,
(1) When the luminance difference is equal to or less than deltaBvTh1, the bracket amount is constant at HDRLimit1. Here, HDRLimit1 may be set to 0 because it is the minimum exposure difference during HDR shooting. This is because the difference in brightness is small and the necessity for bracketing is low.
(2) When the luminance difference is greater than or equal to deltaBvTh2, the bracket amount is constant at HDRLimit2. This is because if the bracket amount is increased further, an unnatural image is obtained.

すなわち、数式で表すと、
deltaBv≦deltaBvTh1 → HDRBKT=HDRLimt1
deltaBv≧deltaBvTh2 → HDRBKT=HDRLimt2
In other words, when expressed in mathematical formulas:
deltaBv ≦ deltaBvTh1 → HDRBKT = HDRLimit1
deltaBv ≧ deltaBvTh2 → HDRBKT = HDRLimit2

(3)それ以外の範囲では、ブラケット量は輝度差に応じて線形に変化して、以下の式を満たす。
HDRBKT=
{(HDRLimt2−HDRLimt1)×dBv+(HDRLimt1×deltaBvTh2−HDRLimt2×deltaBvTh1)}
/(deltaBvTh2− deltaBvTh1)
(3) In other ranges, the bracket amount changes linearly according to the luminance difference and satisfies the following expression.
HDRBKT =
{(HDRLimit2-HDRLimit1) * dBv + (HDRLimit1 * deltaBvTh2-HDRLimit2 * deltaBvTh1)}
/ (DeltaBvTh2-deltaBvTh1)

ステップS203において制御部105の第2露出値演算部105dは、ステップS202で求めたブラケット量より、露出オーバー画像を得るために、自動露出によって求めた自動露出値EvAutoに対する露出補正値ExCompPlusを計算する。
この露出補正量は以下の式で計算される。
ExCompPlus=HDRBKT×(MaxBv−EvAuto)/deltaBv
In step S203, the second exposure value calculation unit 105d of the control unit 105 calculates an exposure correction value ExCompPlus for the automatic exposure value EvAuto obtained by automatic exposure in order to obtain an overexposed image from the bracket amount obtained in step S202. .
This exposure correction amount is calculated by the following equation.
ExCompPlus = HDRBKT × (MaxBv−EvAuto) / deltaBv

ステップS204ではステップS202で求めたブラケット量より、露出アンダー画像を得るために、自動露出によって求めた自動露出値EvAutoに対する補正値ExCompMinusを計算する。
この補正量は以下の式で計算される。
ExCompMinus=HDRBKT×(EvAuto−MinBv)/deltaBv
In step S204, in order to obtain an underexposed image from the bracket amount obtained in step S202, a correction value ExCompMinus for the automatic exposure value EvAuto obtained by automatic exposure is calculated.
This correction amount is calculated by the following equation.
ExCompMinus = HDRBKT × (EvAuto−MinBv) / deltaBv

或いは露出アンダー画像を得るための露出補正値ExCompMinusは、以下のようにBKT量HDRBKTから計算しても良い。
ExCompMinus=HDRBKT−ExCompPlus
Alternatively, the exposure correction value ExCompMinus for obtaining an underexposed image may be calculated from the BKT amount HDRBKT as follows.
ExCompMinus = HDRBKT-ExCompPlus

以上、HDR画像作成用の、露出差のある2枚を撮影するための露出補正値が求められる。
その結果、実際の撮像動作では、公知の自動露出により算出されたEvAutoに上記露出補正を加える。アンダー画像を撮るための露出は、EvAuto+ExCompMinus、オーバー画像を撮影するための露出は、EvAuto−ExCompPlusとなる。
As described above, an exposure correction value for photographing two images having an exposure difference for creating an HDR image is obtained.
As a result, in the actual imaging operation, the exposure correction is added to EvAuto calculated by a known automatic exposure. The exposure for taking an under image is EvAuto + ExCompMinus, and the exposure for taking an over image is EvAuto-ExCompPlus.

図2のフローチャートに戻り、ステップS105でレリーズ動作の判定を行う。
ステップS105によってレリーズが行われた場合に、ステップS106で第1撮像部によるブラケット(BKT)撮像動作を行う。
BKT撮像動作とは、2回の撮像を連続して行うことである。1回目の撮像では露出値EvAuto+ExCompMinusでアンダー画像、2回目の撮像では露出値EvAuto−ExCompPlusでオーバー画像を撮影する。または逆でも良い。
なお、2回連続して撮像動作を行う場合、メカシャッターを用いても、電子シャッターを用いても良い。
Returning to the flowchart of FIG. 2, the release operation is determined in step S105.
When the release is performed in step S105, a bracket (BKT) imaging operation is performed by the first imaging unit in step S106.
The BKT imaging operation is to perform imaging twice continuously. In the first imaging, an under image is captured with the exposure value EvAuto + ExCompMinus, and in the second imaging, an over image is captured with the exposure value EvAuto-ExCompPlus. Or vice versa.
Note that when performing the imaging operation twice in succession, a mechanical shutter or an electronic shutter may be used.

ここで、撮像部は、撮像時のシャッタ速度及び撮像時のISO感度の少なくも一方を変えることにより、露出値を変更してオーバー側画像と前記アンダー側画像とを撮像する。
以上の処理を経て、2枚の露出差のある画像を得る。そしてステップS107において制御部105の画像合成部105eは、2枚の画像を合成してハイダイナミックレンジの画像を得る。
Here, the imaging unit changes the exposure value by changing at least one of the shutter speed at the time of imaging and the ISO sensitivity at the time of imaging, and images the over side image and the under side image.
Through the above processing, two images with an exposure difference are obtained. In step S107, the image composition unit 105e of the control unit 105 combines the two images to obtain a high dynamic range image.

以上、本実施形態によると、被写体の最大輝度値と自動露出値との差と、自動露出値と最小輝度値との差の比、及び、HDRのオーバー側露出値と自動露出値との差と、自動露出値とアンダー側露出値との差の比、を等しくする。これにより、最大輝度値と自動露出値の差が最小輝度値と自動露出値の差よりも大きくて白トビの程度が大きくなりそうな場合は、HDRの露出差をExCompMinusに多く振り分けることで白トビを抑える事が出来る。   As described above, according to the present embodiment, the difference between the maximum luminance value and the automatic exposure value of the subject, the ratio of the difference between the automatic exposure value and the minimum luminance value, and the difference between the HDR over-side exposure value and the automatic exposure value. And the ratio of the difference between the automatic exposure value and the under exposure value. As a result, when the difference between the maximum brightness value and the automatic exposure value is larger than the difference between the minimum brightness value and the automatic exposure value and the degree of white stripes is likely to increase, the white exposure difference is allocated to ExCompMinus. Tobi can be suppressed.

また逆に、最小輝度と自動露出の差が最大輝度と自動露出の差よりも大きくて黒つぶれの程度が大きくなりそうな場合は、HDRの露出差をExCompPlusに多く振り分けることで黒つぶれを抑える事が出来る。
従って、本実施形態によると、最適なHDR用の露出を決定することが出来る。
Conversely, if the difference between the minimum brightness and the automatic exposure is larger than the difference between the maximum brightness and the automatic exposure and the level of blackout is likely to increase, the black exposure is suppressed by assigning more HDR exposure differences to ExCompPlus. I can do it.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to determine the optimum HDR exposure.

(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、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)本実施形態では一般に一眼レフと呼ばれるカメラでの使用を説明したが、画面内の最小輝度と最大輝度が検出できれば、コンパクトデジタルカメラやカメラ機能付き携帯電話などであってもよい。
また、上述の実施形態では、一眼レフタイプのカメラを用いたため、被写体画像を撮像する第1撮像部104と、被写体の輝度を得るための第2撮像部112とは異なるものを使用する。しかし、これに限定されず、例えばコンパクトカメラ等の場合、被写体画像を撮像する撮像部と、被写体の輝度を得るための撮像部とは同じものであっても良い。
(2)また、カメラは、撮影シーンを判定するシーン判定部を備えてもよく、その場合撮像部は、判定された撮影シーンに応じて、撮像時のシャッタ速度、撮像時のISO感度、又は、シャッタ速度及びISO感度の両方を変えるかを選択してもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、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。
(Deformation)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In the present embodiment, use with a camera generally called a single lens reflex has been described. However, a compact digital camera or a mobile phone with a camera function may be used as long as the minimum luminance and the maximum luminance in the screen can be detected.
In the above-described embodiment, since a single-lens reflex camera is used, the first imaging unit 104 that captures the subject image and the second imaging unit 112 that obtains the luminance of the subject are used. However, the present invention is not limited to this. For example, in the case of a compact camera or the like, the imaging unit that captures the subject image and the imaging unit for obtaining the luminance of the subject may be the same.
(2) In addition, the camera may include a scene determination unit that determines a shooting scene. In this case, the imaging unit determines the shutter speed at the time of imaging, the ISO sensitivity at the time of imaging, or the It may be selected whether to change both the shutter speed and the ISO sensitivity.
In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.

100:カメラ、105:制御部、105a:輝度値取得部、105b:ブラケット量演算部、105c:第1露出値演算部、105d:第2露出値演算部、105e:画像合成部、BvMax:最大輝度値、BvMin:最小輝度値、deltaBv:輝度差、HDRBKT:ブラケット量、EvAuto:自動露出値、EvAuto−ExCompPlus:オーバー側露出値、アンダー側露出値:EvAuto+ExCompMinus   100: camera, 105: control unit, 105a: luminance value acquisition unit, 105b: bracket amount calculation unit, 105c: first exposure value calculation unit, 105d: second exposure value calculation unit, 105e: image composition unit, BvMax: maximum Luminance value, BvMin: Minimum luminance value, deltaBv: Luminance difference, HDRBKT: Bracket amount, EvAuto: Automatic exposure value, EvAuto-ExCompPlus: Over side exposure value, Under side exposure value: EvAuto + ExCompMinus

Claims (7)

被写体の最大輝度値及び最小輝度値を取得する輝度値取得部と、
ブラケット撮影を行う場合のブラケット量を、前記最大輝度値と前記最小輝度値との輝度差に応じて求めるブラケット量演算部と、
前記被写体を撮影する際に適正露出として自動的に求められる自動露出値を決定する第1露出値演算部と、
前記ブラケット撮影のオーバー側撮影を行う際のオーバー側露出値及びアンダー側撮影時のアンダー側露出値を、前記最大輝度値、前記最小輝度値、前記ブラケット量及び前記自動露出値より求める第2露出値演算部と、を備えること、
を特徴とする露出制御装置。
A luminance value acquisition unit for acquiring the maximum luminance value and the minimum luminance value of the subject;
A bracket amount calculation unit for obtaining a bracket amount when performing bracket shooting according to a luminance difference between the maximum luminance value and the minimum luminance value;
A first exposure value calculation unit that determines an automatic exposure value that is automatically obtained as an appropriate exposure when shooting the subject;
The second exposure obtained from the maximum brightness value, the minimum brightness value, the bracket amount, and the automatic exposure value for the over-side exposure value during over-shooting of the bracket shooting and the under-side exposure value during under-shooting. A value calculation unit,
An exposure control device characterized by.
請求項1に記載の露出制御装置であって、
前記輝度差に対する、前記最大輝度値と前記自動露出値との差の比と、
前記ブラケット量に対する、前記オーバー側露出値と前記自動露出値との差の比とが等しいこと、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 1,
A ratio of the difference between the maximum brightness value and the automatic exposure value to the brightness difference;
The ratio of the difference between the over-side exposure value and the automatic exposure value to the bracket amount is equal;
An exposure control device characterized by.
請求項1又は2に記載の露出制御装置と、
前記露出制御装置により決定されたオーバー側露出値でオーバー側画像を撮像し、前記アンダー側露出値でアンダー側画像を撮像する撮像部と、
前記オーバー側画像と前記アンダー側画像とを合成してハイダイナミック画像を得る画像合成部と、を備えること、
を特徴とするカメラ。
An exposure control device according to claim 1 or 2,
An imaging unit that captures an over-side image with an over-side exposure value determined by the exposure control device, and that captures an under-side image with the under-side exposure value;
An image composition unit that combines the over image and the under image to obtain a high dynamic image,
Camera characterized by.
請求項3に記載のカメラであって、
前記輝度値取得部は、前記撮像部に撮像されている画像より、前記被写体の最大輝度値及び最小輝度値を取得すること、
を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 3,
The luminance value acquisition unit acquires a maximum luminance value and a minimum luminance value of the subject from an image captured by the imaging unit;
Camera characterized by.
請求項3に記載のカメラであって、
前記輝度値取得部は、前記撮像部とは異なる撮像部に撮像されている画像より、前記被写体の最大輝度値及び最小輝度値を取得すること、
を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 3,
The luminance value acquisition unit acquires a maximum luminance value and a minimum luminance value of the subject from an image captured by an imaging unit different from the imaging unit;
Camera characterized by.
請求項3から5のいずれか1項に記載のカメラであって、
前記撮像部は、撮像時のシャッタ速度及び撮像時のISO感度の少なくも一方を変えることにより、露出値を変更して前記オーバー側画像と前記アンダー側画像とを撮像すること、
を特徴とするカメラ。
The camera according to any one of claims 3 to 5,
The imaging unit changes the exposure value by changing at least one of the shutter speed at the time of imaging and the ISO sensitivity at the time of imaging, and captures the over-side image and the under-side image;
Camera characterized by.
請求項6に記載のカメラであって、
撮影シーンを判定するシーン判定部を備え、
前記撮像部は、該判定された撮影シーンに応じて、撮像時のシャッタ速度、撮像時のISO感度、又は、シャッタ速度及びISO感度の両方を変えるかを選択すること、
を特徴とするカメラ。
The camera according to claim 6,
A scene determination unit for determining a shooting scene;
The imaging unit selects whether to change the shutter speed at the time of imaging, the ISO sensitivity at the time of imaging, or both the shutter speed and the ISO sensitivity according to the determined shooting scene,
Camera characterized by.
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