JP2013003249A - Imaging apparatus and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測光値の予測を行う撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that predicts a photometric value.
一眼レフカメラ等の測光装置においては、被写体の輝度を、フォトダイオードの光電流をダイオード等のLOG特性を利用して、広ダイナミックレンジで測光する測光センサが広く利用されている。 In photometric devices such as single-lens reflex cameras, photometric sensors that measure the luminance of a subject and the photocurrent of a photodiode with a LOG characteristic of a diode or the like are widely used.
このようなLOG特性を利用した測光回路においては、電源投入時に、特に光電流の微小な低輝度下において、被写体光を受光してから正確な測光出力を得るまでに長い安定待ち時間を必要としていた。また、特に一眼レフカメラのように、撮影時にミラーが退避してフォトダイオードへの光が遮光されるシステムにおいては、光応答性による低輝度下での測光性能の低下は、レリーズタイムラグの増大や連写速度の低下など、非常に大きな問題となる。 In a photometric circuit using such LOG characteristics, a long waiting time is required to obtain an accurate photometric output after receiving the subject light when the power is turned on, particularly under a low luminance with a small photocurrent. It was. Also, especially in a system where the mirror is retracted during shooting and the light to the photodiode is shielded, such as in a single-lens reflex camera, the decrease in photometric performance under low brightness due to light response causes an increase in the release time lag. This is a very big problem such as a decrease in the continuous shooting speed.
さらに、近年のデジタルカメラにおいては、撮像素子の感度向上や画像処理の高度化により、ISO感度が数万といった高感度なカメラが登場しているため、カメラの測光回路においては、さらなる低輝度下での測光性能の向上が必要になっている。 Furthermore, in recent digital cameras, high-sensitivity cameras with ISO sensitivity of several tens of thousands have appeared due to improved sensitivity of image sensors and advanced image processing. It is necessary to improve the photometric performance at
このような問題点を解消するために、例えば、特許文献1には、複数回測光を行い、複数の測光出力Voの変化が直線的である場合は、測光出力が安定化していないと判断して演算により測光出力Voutを求める測光回路が記載されている。
In order to solve such a problem, for example, in
しかしながら、特許文献1に記載された測光回路では、複数の測光出力Voが直線的でない場合、測光出力Voが安定化しているとして最後の測光出力Voを測光出力Voutとしてしまう。そのため、例えば、測光出力Voが直線的にならなければ、測光出力Voが安定化していない状態であっても最後の測光出力Voを測光出力Voutとしてしまい、適正な測光出力Voutが得られない場合がある。
However, in the photometric circuit described in
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、測光値の予測を行う場合にも、被写体の輝度を反映させた測光値を用いて露出演算を行うことができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to be able to perform exposure calculation using a photometric value reflecting the luminance of a subject even when predicting the photometric value. And
上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置は、被写体を測光する測光手段と、前記測光手段の出力値が所定値となるように当該測光手段をリセットするリセット手段と、前記リセットを行ってから第1の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第1の測光値と、前記リセットを行ってから前記第1の時間よりも長い第2の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第2の測光値とに基づいて予測測光値を算出する算出手段と、前記リセットを行ってから前記第2の時間よりも長い第3の時間が経過したときに前記測光手段の出力に基づく第3の測光値を取得した場合、前記第3の測光値に基づいて露出演算に前記予測測光値を用いるか否かを決定する決定手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes a photometric unit that performs photometry on a subject, a reset unit that resets the photometric unit so that an output value of the photometric unit becomes a predetermined value, and the reset. The first photometric value based on the output of the photometric means when the first time has elapsed since the first time, and the second photometric time when the second time longer than the first time has elapsed since the resetting. A calculating means for calculating a predicted photometric value based on a second photometric value based on an output of the photometric means, and the photometry when a third time longer than the second time has elapsed since the reset. Determining means for determining whether or not to use the predicted photometric value for the exposure calculation based on the third photometric value when the third photometric value based on the output of the means is acquired. .
また、上記目的を達成するために、本発明にかかる撮像装置の制御方法は、被写体を測光する測光手段と、前記測光手段の出力値が所定値となるように当該測光手段をリセットするリセット手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、前記リセットを行ってから第1の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第1の測光値と、前記リセットを行ってから前記第1の時間よりも長い第2の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第2の測光値とに基づいて予測測光値を算出する算出ステップと、前記リセットを行ってから前記第2の時間よりも長い第3の時間が経過したときに前記測光手段の出力に基づく第3の測光値を取得した場合、前記第3の測光値に基づいて露出演算に前記予測測光値を用いるか否かを決定する決定ステップと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for controlling an imaging apparatus according to the present invention includes a photometric unit that performs photometry on a subject, and a reset unit that resets the photometric unit so that an output value of the photometric unit becomes a predetermined value. And a first photometric value based on an output of the photometric means when a first time has elapsed since the resetting, and the first photometric value after the resetting. A calculation step of calculating a predicted photometric value based on a second photometric value based on an output of the photometric means when a second time longer than the first time has elapsed, and the second step after performing the reset. If the third photometric value based on the output of the photometric means is acquired when a third time longer than the time elapses, whether the predicted photometric value is used for the exposure calculation based on the third photometric value? Decide whether or not A determining step, and having a.
本発明によれば、測光値の予測を行う場合にも、被写体の輝度を反映させた測光値を用いて露出演算を行うことができる。 According to the present invention, even when the photometric value is predicted, the exposure calculation can be performed using the photometric value reflecting the luminance of the subject.
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面において、同一の要素部品は同じ符号としている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used for the following description, the same component parts are denoted by the same reference numerals.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態における撮像装置の概略構成図である。同図において、101はCPU(中央演算処理装置)であり、本撮像装置の各部の動作はこのCPU101により制御される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure,
不図示の被写体像からの光束が、レンズユニット内の撮影レンズ115及び絞り112を介してクイックリターンミラー110に導かれる。クイックリターンミラー110の中央部はハーフミラーになっており、一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー110に設置されたサブミラー116によって、117、118、119からなる公知の位相差方式焦点検出ユニットに導かれる。ここで117はフィールドレンズ、118は2次結像レンズ、119はAFセンサである。AFセンサ119の出力に基づいて、CPU101は撮影レンズ駆動制御部125に撮影レンズ115の駆動させるための駆動パルスを送る。撮影レンズ駆動制御部125は送られてきた駆動パルスに応じてパルスモータを駆動させ、撮影レンズ115を合焦位置に駆動させることで自動焦点調節を行う。
A light beam from a subject image (not shown) is guided to the
一方、クイックリターンミラー110で反射された光束は、焦点検出板(以降「ピント板」と称す)120、ペンタプリズム121を介して接眼レンズ122に導かれる。なお、ピント板120は撮影レンズ115の撮像素子結像面と等価の結像面に配され、クイックリターンミラー110で反射された被写体像はピント板120で1次結像する。
On the other hand, the light beam reflected by the
また、接眼レンズ122の近傍に配置された測光回路100は、測光プリズム123、測光レンズ124によってピント板120に結像した被写体像を測光回路100のチップ上に2次結像させることで被写体の測光を行う。
The
撮影者が不図示のレリーズボタンを押すと、クイックリターンミラー110は撮像素子113への光路外に退避する。一方、撮影レンズ115によって集光された光束はフォーカルプレーンシャッタ111(以下、シャッタとする)にて光量制御がなされ、CMOS等の撮像素子113によって光電変換処理された後、撮影画像として不図示の記録メディアに記録される。
When the photographer presses a release button (not shown), the
図2は、本実施形態の撮像装置のブロック図である。測光回路100は被写界を複数の領域に分割して測光し、それぞれの領域の測光データを順次出力する。測光回路100から出力された測光データは記憶部102に記憶される。記憶部102に記憶された測光データは、測光値判定部103、測光制御部104、予測測光値算出部106及び露出演算部107へ出力される。測光値判定部103は、測光回路100から出力された測光データが測光回路100の安定時に出力された測光データか否かを、測光データが出力されたタイミングと記憶部102に保持された閾値との比較に基づいて判定する。また、測光値判定部103は、測光回路100から出力された測光データを比較して、被写体の輝度が変化したか否かの判定も行う。
FIG. 2 is a block diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. The
測光制御部104は、記憶部102に記憶されている測光データと測光値判定部103の判定結果に基づいて、測光回路100の電荷の蓄積及び蓄積された電荷の読み出しを行うタイミングを制御する。測光回路100の動作の詳細については、後に詳しく説明する。
The
露出演算部107では、記憶部102に格納されている測光データと、レンズデータ108内に収められているレンズユニットの焦点距離、開放絞り値、射出瞳位置、ケラレ情報などのレンズデータなどに基づいて、露出値の演算を行う。
The
露出制御部109は、不図示のレリーズボタンが押されると、露出演算部107により演算された露出値に基づいてクイックリターンミラー110、シャッター111、絞り112などを制御し露光を行う。なお、記憶部102、測光値判定部103、測光制御部104、予測測光値算出部106、露出演算部107、及び露出制御部109はすべてCPU101によって実現されているが、その機能の一部あるいは全部を他の電気回路によって実現することも可能である。
When a release button (not shown) is pressed, the
図3は、本実施形態の測光回路100の詳細な構成を示す回路図の一例である。図3において、Q1は入射光に応じて電荷を発生する光電変換領域をベースに有するNPNのフォトトランジスタ、MP1はQ1のベース電位を固定するためのPMOS、IはMP1の負荷である電流源である。MP2はMP1のゲート電位をMP1のドレインにフィードバックするためのPMOS、MP3はQ1にキャリアの注入を強制的に行うための画素リセット(以下、リセット動作ともいう)用のPMOSである。そして、206はQ1のエミッタ電流を対数圧縮するための対数圧縮部である。
FIG. 3 is an example of a circuit diagram showing a detailed configuration of the
なお、測光回路100の構成は図3に示す回路構成に限られるものではなく、フォトトランジスタのベース電位(光電変換領域)をリセットできる構成を有する回路構成であればよい。例えば、特開2000−77644号公報、特開2010−45293号公報、特開2010−45294号公報等に記載された回路のフォトトランジスタのベース電位をリセット可能な構成として、測光回路100に利用することができる。
Note that the configuration of the
定電流が流れたMP1のゲート電圧は、電圧VCCに対して、一定の電位差Vthとなるので、Q1のベース電位もQ1に入射する光強度によらず一定電位となる。また、MP2を用いてフィードバックを形成することにより、さらにQ1のベース電位を安定化させている。これにより、大きなベース容量Ccbの充放電は行う必要がない。したがって、図3に示した測光回路の応答性は、コレクタ容量よりは小さい、エミッタ容量Ceb及びMP2のドレイン容量と光電流により決定される。したがって、応答性による影響が見え始める低輝度下では、測光値は、実際の輝度に相当する値よりも高くなってしまうため、実際の輝度に相当する値よりも高い測光値に基づいて露出制御を行い撮影することで露出アンダーの撮影画像になってしまう。 Since the gate voltage of MP1 through which the constant current has flowed has a constant potential difference Vth with respect to the voltage VCC, the base potential of Q1 also becomes a constant potential regardless of the light intensity incident on Q1. In addition, the base potential of Q1 is further stabilized by forming feedback using MP2. This eliminates the need to charge and discharge the large base capacitance Ccb. Therefore, the responsiveness of the photometry circuit shown in FIG. 3 is determined by the drain capacitance of the emitter capacitance Ceb and MP2 and the photocurrent, which are smaller than the collector capacitance. Therefore, under low brightness where the influence of responsiveness begins to appear, the photometric value will be higher than the value corresponding to the actual brightness, so the exposure control is based on the photometric value higher than the value corresponding to the actual brightness. If you shoot after shooting, the image will be underexposed.
図4は、測光回路100の測光出力が時間とともにどのように安定化していくかを示した図である。縦軸は、測光回路100の測光出力(以下、測光値ともいう)をAD変換した結果を示し、横軸はリセット動作後の経過時間を示している。グラフの各系列は、輝度による違いの例であり、それぞれ輝度=BV2、BV0、BV−2、BV−4の時の測光出力の変化を表している。また各系列において、リセット動作後の経過時間が10ms、20ms、50ms、150ms、250msの時に読み出した結果をプロットしている。リセット動作をしてから安定状態に達するまでの特性は輝度ごとに異なっているため、安定状態に達するまでの期間(過渡状態)に複数回測光出力の読み出しを行い、予測測光値算出部106によって安定状態になったときの測光出力を予測する。
FIG. 4 is a diagram showing how the photometric output of the
安定状態の測光出力の予測は、例えば、以下の式(1)及び図9に示す予測関数を用いればよい。
V=(VR−VT)exp(−kt)+VT (1)
式(1)では、3つの測光出力により上記の式のパラメータを決定することによって安定状態の測光出力を予測する。すなわち、リセット動作後に測光を2回行って安定状態の測光値を予想した予想測光値を算出する。ここで、Vはリセット動作後、時間t経過したときの測光出力の値、VR、VT、kは測光出力の時間特性を決めるパラメータである。つまり、Vの値はt=∞の時に、安定状態の測光出力となるということをこの式は示している。t=0でV=VRとなることから、VRはリセット電位に関するパラメータ、t→∞でV=VTとなり、安定状態の測光出力であるVTに収束する。kは測光出力の時間特性のカーブの曲率を規定するパラメータであり、寄生容量やhFE、光電流などに依存する。なお、本実施形態では、リセット動作直後の測光回路100の出力値は予め決められた所定値であるものとする。また、安定状態の測光出力の予測方法は上記の式(1)を用いた方法に限定されるものではなく、過渡状態において得た測光出力を用いて予測する方法であればよい。
For example, the prediction function shown in the following formula (1) and FIG.
V = (VR−VT) exp (−kt) + VT (1)
In equation (1), a stable photometric output is predicted by determining the parameters of the above equation from the three photometric outputs. That is, after the reset operation, photometry is performed twice to calculate an expected photometric value that is an expected stable photometric value. Here, V is a photometric output value when the time t has elapsed after the reset operation, and VR, VT, and k are parameters that determine time characteristics of the photometric output. That is, this equation indicates that the value of V becomes a stable photometric output when t = ∞. Since t = 0 and V = VR, VR is a parameter related to the reset potential. From t → ∞, V = VT, and converges to VT, which is a stable metering output. k is a parameter that defines the curvature of the time characteristic curve of the photometric output, and depends on the parasitic capacitance, hFE, photocurrent, and the like. In the present embodiment, it is assumed that the output value of the
図5は、リセット動作後に行った複数回の測光により得られる測光値を示している。リセット動作後の経過時間がT1の時に得られる測光値をAE1、経過時間がT2の時に得られる測光値をAE2としている。そして、これら2回の測光タイミング及び測光値と前述の式(1)とに基づいて算出された予測測光値をAEpとしている。 FIG. 5 shows a photometric value obtained by a plurality of photometry performed after the reset operation. The photometric value obtained when the elapsed time after the reset operation is T1 is AE1, and the photometric value obtained when the elapsed time is T2 is AE2. The predicted photometric value calculated based on these two photometric timings and photometric values and the above equation (1) is defined as AEp.
また、リセット動作後の経過時間がT3の時に得られる測光値を、3つの場合に分けて示している。(1)に示した場合は、3回目の測光値が2回目の測光値AE2よりも大きい場合を示している。この場合、2回目の測光と3回目の測光との間で被写体の輝度が高輝度側に変化したと想定されるので、予測測光値AEpよりも3回目の測光出力に基づく測光値のほうが被写体の輝度を正確に反映していると言える。 The photometric values obtained when the elapsed time after the reset operation is T3 are shown in three cases. The case shown in (1) shows a case where the third photometric value is larger than the second photometric value AE2. In this case, since it is assumed that the luminance of the subject has changed to the high luminance side between the second metering and the third metering, the metering value based on the third metering output is more subject than the predicted metering value AEp. It can be said that the brightness of is accurately reflected.
(2)に示した場合は、3回目の測光値が2回目の測光値AE2と予測測光値AEpとの間である場合を示している。この場合、2回目の測光と3回目の測光との間で被写体の輝度に変化がなく予測関数に従って測光出力が変化している、あるいは、2回目の測光と3回目の測光との間で被写体の輝度に小さな変化があると想定される。しかしながら、上記の式(1)に示した予測関数は測光出力を予測するためのものであって、過渡状態における測光出力が予測関数と一致するように変化するとは限らない。そのため、2回目の測光出力と3回目の測光出力との間の変化が過渡状態であることに起因する変化なのか被写体の輝度変化に起因する変化なのかを3回目の測光出力から判断することは困難である。 The case shown in (2) shows a case where the third photometric value is between the second photometric value AE2 and the predicted photometric value AEp. In this case, there is no change in the brightness of the subject between the second and third metering and the metering output changes according to the prediction function, or the subject between the second and third metering. It is assumed that there is a small change in brightness. However, the prediction function shown in the above equation (1) is for predicting the photometric output, and does not always change so that the photometric output in the transient state matches the prediction function. Therefore, it is determined from the third photometric output whether the change between the second photometric output and the third photometric output is a change caused by a transient state or a change caused by the luminance change of the subject. It is difficult.
(3)に示した場合は、3回目の測光値が予測測光値AEpよりも小さい場合を示している。この場合、2回目の測光と3回目の測光との間で被写体の輝度が低輝度側に変化したと想定されるので、予測測光値AEpよりも3回目の測光値のほうが被写体の輝度を正確に反映していると言える。 In the case shown in (3), the third photometric value is smaller than the predicted photometric value AEp. In this case, since it is assumed that the brightness of the subject has changed to the lower brightness side between the second and third metering, the third metering value is more accurate than the predicted metering value AEp. It can be said that it is reflected in.
以上のように、予測測光値を算出した後に測光を行った場合、予測測光値と最新の測光出力に基づく測光値のうち、被写体の輝度を予測測光値のほうが正確に反映している場合と最新の測光値のほうが正確に反映している場合のいずれも考えられる。 As described above, when the metering is performed after calculating the predicted metering value, the predicted metering value more accurately reflects the luminance of the subject among the metering values based on the predicted metering value and the latest metering output. Any of the cases where the latest photometric value is more accurately reflected can be considered.
そこで、予測測光値を算出した後に測光を行った場合に、露出演算に予測測光値を用いるか否かについて図6のフローチャートを用いて説明する。 Therefore, whether or not the predicted photometric value is used for the exposure calculation when the photometric value is calculated after calculating the predicted photometric value will be described with reference to the flowchart of FIG.
図6は、本実施形態における露出演算動作を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart showing the exposure calculation operation in the present embodiment.
ステップS601で測光制御部104は測光回路100を動作させてリセット動作を行う。リセット動作を行った後、ステップS602で不図示のタイマーにしたがって時間T1(第1の時間)が経過するまで待機する。その後、CPU101はステップS603で測光回路100の出力の読み出しを行い、読み出して得られた測光値AE1(第1の測光値)を記憶部102に記憶する。
In step S601, the
続いて、ステップS604でCPU101はリセット動作から時間T2(第2の時間)が経過するまで待機した後、ステップS605で測光回路100の出力の読み出しを行い、読み出して得られた測光値AE2(第2の測光値)を記憶部102に記憶する。
Subsequently, in step S604, the
時間T1、T2は、例えば、図4に示したように、10ms、20msに設定される。 The times T1 and T2 are set to 10 ms and 20 ms, for example, as shown in FIG.
ステップS606で予測測光値算出部106は測光値AE1及びAE2に基づいて予測測光値AEpを算出する。
In step S606, the predicted photometric
次に、ステップS607でCPU101はさらに測光を行う時間があるか否かを判断し、次のコマの露光をしなければならないなど測光を行う時間がない場合、ステップS608へ進む。ステップS608で露出演算部107は予測測光値AEpを露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
Next, in step S607, the
ステップS607でさらに測光を行う時間があると判断した場合、ステップS609へ進み、CPU101は測光回路100の出力の読み出しを行い、読み出して得られた測光値AE3(第3の測光値)を取得する。そして、ステップS610でCPU101は測光値AE3を取得した時のリセット動作を行ってから経過した時間T3(第3の時間)を記憶部102に記憶する。
If it is determined in step S607 that there is a time for further photometry, the process proceeds to step S609, where the
ステップS611で測光値判定部103は、時間T3が閾値Tth未満(第1の閾値未満)か否かを判断し、閾値Tth以上(第1の閾値以上)であれば、測光値AE3を取得した時は安定状態であると判定して、ステップS612へ進む。ステップS612で露出演算部107は、測光値AE3を露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
In step S611, the photometric
ここで、閾値Tthは、リセット動作後に被写体の輝度に変化がない場合に測光回路100の測光出力が安定するまでに要する時間、例えば、120msなどに設定される。なお、閾値Tthは、測光回路100の測光出力が安定するまでに要する時間に基づいて設定されればよいため、被写体の輝度に応じて閾値Tthの値を変更してもよい。例えば、予測測光値AEpの大きさから被写体の輝度を判断して閾値Tthの値を変更してもよい。
Here, the threshold value Tth is set to a time required for the photometric output of the
時間T3が閾値Tth未満であれば、測光値判定部103は、測光値AE3を取得した時は過渡状態であると判定して、ステップS613へ進む。ステップS613で測光値判定部103は測光値AE3を測光値AE2及び予測測光値AEpと比較する。
If the time T3 is less than the threshold Tth, the photometric
測光値AE3がAEp≦AE3<AE2を満たさない(第3の測光値が予測測光値より小さい、または、第2の測光値以上)場合、図5に示した(1)または(3)の場合に相当し、2回目の測光と3回目の測光の間で被写体の輝度が大きく変化したと想定される。そのため、ステップS614へ進み、露出演算部107は測光値AE3を露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
In the case of (1) or (3) shown in FIG. 5 when the photometric value AE3 does not satisfy AEp ≦ AE3 <AE2 (the third photometric value is smaller than the predicted photometric value or greater than the second photometric value) It is assumed that the luminance of the subject has changed greatly between the second and third photometry. Therefore, the process proceeds to step S614, and the
一方、AEp≦AE3<AE2を満たす(第3の測光値が予測測光値以上、かつ、第2の測光値より小さい)場合、図5に示した(2)の場合に相当する。すなわち、測光値AE2と測光値AE3との差が、過渡状態であることに起因するのか被写体の輝度が変化したことに起因するのか判断できない。そのため、ステップS615へ進み、露出演算部107は測光値AE3と予測測光値AEpとの加重平均により露出演算に用いる測光値AE´を以下の式(2)を用いて算出する。
AE´=(T3×AE3+(Tth−T3)×AEp)/Tth (2)
式(2)に示すように、時間T3が閾値Tthに近いほどAE3の重み付けが大きくなるようにして測光値AE´を算出している。これは、リセット動作を行ってからの経過時間が閾値Tthに近いほど、過渡状態にある測光値が予測測光値AEpに近くなるからである。例えば、被写体の輝度に変化がない場合、時間T3が閾値Tthに近いほど測光値AE3と予測測光値AEpとの差は小さくなる。そのため、時間T3が閾値Tthに近ければ測光値AE3の重み付けを大きくして測光値AE´を算出しても、算出結果と予測測光値AEpとの差は小さく、誤った測光値になりにくい。また、被写体の輝度に変化があった場合でも、測光値AE3の重み付けを大きくすることで予測測光値AEpの寄与率が小さくなり、被写体の輝度の変化を反映させた測光値を算出することができる。
On the other hand, when AEp ≦ AE3 <AE2 is satisfied (the third photometric value is equal to or larger than the predicted photometric value and smaller than the second photometric value), this corresponds to the case (2) shown in FIG. That is, it cannot be determined whether the difference between the photometric value AE2 and the photometric value AE3 is due to a transient state or a change in the luminance of the subject. Therefore, the process proceeds to step S615, and the
AE ′ = (T3 × AE3 + (Tth−T3) × AEp) / Tth (2)
As shown in Expression (2), the photometric value AE ′ is calculated such that the weighting of AE3 increases as the time T3 approaches the threshold Tth. This is because, as the elapsed time after performing the reset operation is closer to the threshold value Tth, the photometric value in the transient state is closer to the predicted photometric value AEp. For example, when there is no change in the luminance of the subject, the difference between the photometric value AE3 and the predicted photometric value AEp becomes smaller as the time T3 is closer to the threshold value Tth. Therefore, if the time T3 is close to the threshold value Tth, even if the photometric value AE3 is calculated by increasing the weighting of the photometric value AE3, the difference between the calculation result and the predicted photometric value AEp is small, and an erroneous photometric value is unlikely. Further, even when there is a change in the luminance of the subject, by increasing the weighting of the photometric value AE3, the contribution ratio of the predicted photometric value AEp is reduced, and the photometric value reflecting the change in the luminance of the subject can be calculated. it can.
以上のように、測光値を予測した後に測光を行った場合に、最新の測光値に基づいて露出演算に用いる測光値を決定することで、被写体の輝度を反映させた測光値を用いて露出演算を行うことができる。 As described above, when photometry is performed after predicting the photometric value, exposure is performed using the photometric value that reflects the brightness of the subject by determining the photometric value used for the exposure calculation based on the latest photometric value. Arithmetic can be performed.
また、最新の測光値を得るタイミングに基づいて露出演算に用いる測光値を決定することで、被写体の輝度を反映させた測光値を用いて露出演算を行うことができる。 Also, by determining the photometric value used for the exposure calculation based on the timing for obtaining the latest photometric value, the exposure calculation can be performed using the photometric value reflecting the luminance of the subject.
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、予測測光値の算出後に測光を行って得られた測光値に基づいて露出演算に用いる測光値を決定する場合を説明したが、本実施形態では、予測測光値の算出後に測光を行っても露出演算に用いる測光値の決定に寄与させない場合を説明する。なお、本実施形態における撮像装置の構成は第1の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the photometric value used for the exposure calculation is determined based on the photometric value obtained by performing photometry after the calculation of the predicted photometric value has been described, but in the present embodiment, the calculation of the predicted photometric value is calculated. A case will be described where even if photometry is performed later, it does not contribute to the determination of the photometric value used for the exposure calculation. Note that the configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図7は、図5における2回目の測光と3回目の測光の間に測光が可能だった場合の測光値のプロットを図5に追加した図である。 FIG. 7 is a diagram in which a plot of photometric values when photometry is possible between the second photometry and the third photometry in FIG. 5 is added to FIG.
測光値の予測に必要な2回の測光の後に3回目の測光が可能な場合であっても、3回目の測光が2回目の測光と近すぎると、被写体の輝度が変化することで測光値が変化したことを判断しにくく、被写体の輝度を正確に反映させた測光値を決定することが困難となる。 Even if the third metering is possible after the second metering required to predict the metered value, if the third metering is too close to the second metering, the brightness of the subject will change and the metering value It is difficult to determine that the brightness has changed, and it is difficult to determine a photometric value that accurately reflects the brightness of the subject.
そこで、本実施形態では、予測測光値の算出後に測光を行う場合に、測光を行うタイミングに応じて露出演算に用いる測光値の決定に寄与させるか否かを判断する。 Therefore, in the present embodiment, when the photometry is performed after the calculation of the predicted photometry value, it is determined whether to contribute to the determination of the photometry value used for the exposure calculation according to the timing of performing the photometry.
図8は本実施形態における露出演算動作を説明するフローチャートである。なお、ステップS801〜S807は、図6のステップS601〜S607と同様の処理を行うため、説明は省略する。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the exposure calculation operation in this embodiment. Steps S801 to S807 perform the same processing as steps S601 to S607 in FIG.
CPU101は、ステップS807でさらに測光を行う時間があるか否かを判断し、次のコマの露光をしなければならないなど測光を行う時間がない場合、ステップS808に進む。ステップS808で露出演算部107は予測測光値AEpを露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
In step S807, the
ステップS807でさらに測光を行う時間があると判断した場合、ステップS809へ進み、CPU101は測光回路100の出力の読み出しを行い、読み出して得られた測光値AEn(nの初期値=3)を取得する。そして、ステップS810でCPU101は測光値AEnを取得した時のリセット動作を行ってから経過した時間Tnを記憶部102に記憶する。
If it is determined in step S807 that there is time for further photometry, the process proceeds to step S809, where the
ステップS811で測光値判定部103は測光値AEn−1と測光値AEnを比較し、AEn−1<AEnであれば被写体の輝度が高輝度側に変化したと判定しステップS812に進む。ステップS812で露出演算部107は測光値AEnを露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
In step S811, the photometric
AEn−1≧AEnであればステップS813に進み、CPU101は時間Tnと時間Ta(第2の閾値)を比較する。時間Taは測光値AE2を取得した時の時間T2よりわずかに長い時間、例えば40msなどが設定される。
If AEn-1 ≧ AEn, the process advances to step S813, and the
Tn<Ta(時間Tnが第2の閾値未満)であれば、CPU101は予測測光値の算出直後にn回目の測光出力が読み出されたと判断し、ステップS814でnをインクリメントしてステップS807へ戻り、再び測光を行う時間があるか否かを判断する。
If Tn <Ta (time Tn is less than the second threshold value), the
Tn≧Ta(時間Tnが第2の閾値以上)であればステップS815へ進む。ステップS815で測光値判定部103は時間Tnと閾値Tthを比較し、Tn≧Tthであれば、測光値AEnを取得した時は安定状態であると判定して、ステップS816へ進む。ステップS816で露出演算部107は測光値AEnを露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
If Tn ≧ Ta (time Tn is greater than or equal to the second threshold), the process proceeds to step S815. In step S815, the photometric
Tn<Tthであれば、測光値判定部103は測光値AEnを取得した時は過渡状態であると判定して、ステップS817で測光値AEnを予測測光値AEpと比較する。AEp≦AEnを満たさない場合、n−1回目の測光とn回目の測光の間で被写体の輝度が大きく変化したと想定される。そのため、ステップS816へ進み、露出演算部107は測光値AEnを露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
If Tn <Tth, the photometric
AEp≦AEnを満たす場合、測光値AEn−1と測光値AEnとの差が、過渡状態であることに起因するのか被写体の輝度が変化したことに起因するのか判断できない。そのため、露出演算部107は測光値AEnと予測測光値AEpとの加重平均により露出演算に用いる測光値AE´´を以下の式(3)を用いて算出する。
AE´´=(Tn×AEn+(Tth−Tn)×AEp)/Tth (3)
式(3)も前述の式(2)と同様の考え方に基づいて、時間Tnが閾値Tthに近いほどAEnの重み付けが大きくなるようにしている。
When AEP ≦ AEn is satisfied, it cannot be determined whether the difference between the photometric value AEn-1 and the photometric value AEn is due to a transient state or due to a change in the luminance of the subject. Therefore, the
AE ″ = (Tn × AEn + (Tth−Tn) × AEp) / Tth (3)
The expression (3) is also based on the same concept as the expression (2) described above, and the weighting of AEn is increased as the time Tn is closer to the threshold value Tth.
上記のようにして測光値AE´´を算出すると、露出演算部107は、算出した測光値AE´´を露出演算に用いる測光値に決定して露出演算を行う。
When the photometric value AE ″ is calculated as described above, the
以上のように、測光値の予測を行った後に測光を行った場合に、予測測光値の算出後所定時間内に得られた測光値は露出演算に用いる測光値の決定に寄与させないようにすることで、被写体の輝度をより正確に反映させた測光値を露出演算に用いることができる。 As described above, when the photometric value is predicted after the photometric value is predicted, the photometric value obtained within a predetermined time after the calculation of the predicted photometric value is prevented from contributing to the determination of the photometric value used for the exposure calculation. Thus, a photometric value that more accurately reflects the luminance of the subject can be used for the exposure calculation.
なお、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 In addition, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 測光回路
101 CPU
102 記憶部
103 測光値判定部
104 測光制御部
106 予測測光値算出部
107 露出演算部
109 露出制御部
111 シャッター
112 絞り
113 撮像素子
100
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記測光手段の出力値が所定値となるように当該測光手段をリセットするリセット手段と、
前記リセットを行ってから第1の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第1の測光値と、前記リセットを行ってから前記第1の時間よりも長い第2の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第2の測光値とに基づいて予測測光値を算出する算出手段と、
前記リセットを行ってから前記第2の時間よりも長い第3の時間が経過したときに前記測光手段の出力に基づく第3の測光値を取得した場合、前記第3の測光値に基づいて露出演算に前記予測測光値を用いるか否かを決定する決定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 A metering means for metering the subject;
Reset means for resetting the photometric means so that the output value of the photometric means becomes a predetermined value;
The first photometric value based on the output of the photometric means when the first time has elapsed since the reset and the second time longer than the first time after the reset Calculating means for calculating a predicted photometric value based on the second photometric value based on the output of the photometric means at the time;
When a third photometric value based on the output of the photometric means is acquired when a third time longer than the second time has elapsed since the resetting, exposure is performed based on the third photometric value. And an deciding means for deciding whether or not to use the predicted photometric value for the calculation.
前記第2の閾値以上の時間が経過したときの前記測光手段の測光値に基づいて露出演算に用いる測光値を決定することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 The determining means, when the third time is less than a second threshold smaller than the first threshold,
The imaging apparatus according to claim 6, wherein a photometric value used for an exposure calculation is determined based on a photometric value of the photometric unit when a time equal to or greater than the second threshold has elapsed.
前記リセットを行ってから第1の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第1の測光値と、前記リセットを行ってから前記第1の時間よりも長い第2の時間が経過したときの前記測光手段の出力に基づく第2の測光値とに基づいて予測測光値を算出する算出ステップと、
前記リセットを行ってから前記第2の時間よりも長い第3の時間が経過したときに前記測光手段の出力に基づく第3の測光値を取得した場合、前記第3の測光値に基づいて露出演算に前記予測測光値を用いるか否かを決定する決定ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus, comprising: a photometric unit that performs photometry on a subject; and a reset unit that resets the photometric unit so that an output value of the photometric unit becomes a predetermined value.
The first photometric value based on the output of the photometric means when the first time has elapsed since the reset and the second time longer than the first time after the reset A calculation step of calculating a predicted photometric value based on a second photometric value based on the output of the photometric means when
When a third photometric value based on the output of the photometric means is acquired when a third time longer than the second time has elapsed since the resetting, exposure is performed based on the third photometric value. And a determination step for determining whether or not to use the predicted photometric value for the calculation.
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