JP2013066051A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】適切なシーン判定が可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮影装置１００は、被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段９，１６と、前記撮像手段９，１６により撮像された画像データから、人物の特徴部位の検出処理を行なう検出手段１０と、前記被写体の輝度値を取得する取得手段９，１６と、前記検出手段１０の顔検出の有無と、前記取得手段９，１６が取得した輝度値とに基づいて、撮影パラメータを設定する設定部１０と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、撮影装置に関するものである。

カメラ等の撮影装置において、例えば、複数の色の比率でシーン判定を行なうカメラが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２５３４４９号公報

しかし、シーンを判定する要素は様々なものがあり、色比率のみのシーン判定では、ユーザにとって適切なシーン判定ができない場合があった。

本発明の課題は、適切なシーンを判定することである。

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。

請求項１に記載の発明は、被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段（９，１６）と、前記撮像手段（９，１６）により撮像された画像データから、人物の特徴部位の検出処理を行なう検出手段（１０）と、前記被写体の輝度値を取得する取得手段（９，１６）と、前記検出手段（１０）の顔検出の有無と、前記取得手段（９，１６）が取得した輝度値とに基づいて、撮影パラメータを設定する設定部（１０）と、を備えたことを特徴とする撮影装置（１００）である。

本発明によれば、適切なシーン判定をすることができる。

実施形態のカメラの構成を示す図である。 実施形態のカメラの機能ブロック図である。 ＡＦの際の露出制御のフローチャートである。 本実施形態におけるシーン判定について説明する図である。 画像表示部が表示するアイコンを示す図である。

以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態のカメラ１００の構成を示す図である。
カメラ１００はカメラ本体１と、レンズユニット２から構成される。ここで、レンズユニット２はカメラ本体１に対して交換可能に装着される。またレンズユニット２は撮影レンズ３と撮影レンズ３を駆動するモータ４およびレンズユニットの情報を記録したレンズ内メモリ１８を含む。

カメラ本体１は、メインミラー５と、サブミラー６と、フォーカルプレーンシャッター８と、被写体像を光電変換する第１撮像センサ９と、ファインダ光学系２０と、被写体像を光電変換する第２撮像センサ１６と、焦点検出ユニット７と、制御部１０と、手振れセンサ１７（例、角速度センサ）と、モニタ１９と、ＡＦ補助光発生部３０と、を有している。

メインミラー５、サブミラー６、フォーカルプレーンシャッター８および第１撮像センサ９は、撮影レンズ３の光軸に沿って配置され、ファインダ光学系２０はメインミラー５の上部領域に、焦点検出ユニット７はサブミラー６の下部領域に配置されている。

ここで、撮影者がファインダ光学系２０を通して被写界を観察する時、つまり静止画撮影およびライブビュー以外の時は、メインミラー５は、撮影レンズ３から第１撮像センサ９までの撮影光路と交差し、撮影レンズ３を通過した光束を上方に反射させてファインダ光学系２０に導くようになっている（実線の位置）。
一方、ライブビュー時および静止画撮影時はメインミラー５は上方に跳ね上げられ、撮影レンズ３を通過した光束はフォーカルプレーンシャッター８および第１撮像センサ９に導かれ、第１撮像センサ９の画像信号に基づいて被写体の撮影画像データを生成することができる（点線の位置）。

また、メインミラー５の中央部は光を透過するハーフミラーとなっていて、非撮影時のメインミラー５を透過した一部の光束はサブミラー６によって下方に反射され、焦点検出ユニット７に導かれるようになっている。

ファインダ光学系２０は、拡散スクリーン１１と、コンデンサレンズ１２と、ペンタプリズム１３と、接眼レンズ１４と、再結像レンズ１５を有している。

拡散スクリーン１１はメインミラー５の上方に配置され、実線の位置でのメインミラー５が反射した光束を一旦結像させる。拡散スクリーン１１で結像した光束はコンデンサレンズ１２およびペンタプリズム１３および接眼レンズ１４を通過して撮影者の目に到達する。また、拡散スクリーン１１によって拡散された光束の一部はコンデンサレンズ１２およびペンタプリズム１３および再結像レンズ１５を通過して第２撮像センサ１６に到達する。

ＡＦ補助光発生部３０は、被写体輝度が低い場合に光被写体に補助光を照射し、その反射光を撮像部で撮像することによってＡＦ（オートフォーカス）の精度を上げるためのものである。本実施形態でＡＦ補助光発生部３０は、例えば、赤色の光（例えば赤外線）を発生する。

図２は、実施形態のカメラ１００の機能ブロック図である。図２に示すように、カメラ１００は、図１の構成に加えて、タイミングジェネレータ３１、信号処理部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、バッファメモリ２３、バス２４、カードインターフェース２５、圧縮伸長部２６、画像表示部２７の各部を備える。タイミングジェネレータ３１は、第１撮像センサ９に出力パルスを供給する。また、第１撮像センサ９で生成される画像データは、信号処理部２１（撮像感度に対応するゲイン調整部を含む）およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。バッファメモリ２３は、バス２４に接続される。このバス２４には、カードインターフェース２５、図１で説明した制御部１０、圧縮伸長部２６、および画像表示部２７が接続される。カードインターフェース２５は、着脱自在なメモリカード２８と接続し、メモリカード２８に画像データを記録する。

制御部１０には、カメラ１００のスイッチ群２９（不図示のレリーズ釦などを含む）、タイミングジェネレータ３１、および第２撮像センサ１６が接続される。さらに、画像表示部２７は、カメラ１００の背面に設けられたモニタ１９に画像などを表示する。

次に、本実施形態のカメラ１００の動作について説明する。図３はＡＦ用露出制御における制御部１０の動作を示すフローチャートである。
まず、カメラ１００のスイッチがオンにされると、メインミラー５及びサブミラー６は、図１における実線の位置で、被写体光はメインミラー５で反射されて拡散スクリーン１１，コンデンサレンズ１２、ペンタプリズム１３、再結像レンズ１５を通って第２撮像センサ１６に導かれる。
また、被写体光はメインミラー５で反射されて拡散スクリーン１１，コンデンサレンズ１２、ペンタプリズム１３を通った後、接眼レンズ１４に導かれた光は、ファインダにおいて観察可能となる。

次に、図３は、ＡＦの際の露出制御のフローチャートである。図示しないレリーズボタンが半押しされると（ステップＳ０１）、制御部１０は、第２撮像センサ１６からの信号をもとに、被写体がＡＦを行うために十分な輝度であるかを判断する（ステップＳ０２）。
ここで、被写体が十分な露出である場合は（ステップＳ０２，ＹＥＳ）、ステップＳ０７に進む。

制御部１０は、例えば、人物の被写体が逆光で暗い場合など、被写体の輝度がＡＦを行うために不十分であると判断した場合（ステップＳ０２，ＮＯ）、補助光発生部３０からＡＦ補助光を発光させる（ステップＳ０３）。
被写体にはＡＦ補助光が照射されるが、このとき、ＡＦ補助光の光源波長によって、被写体の色は、環境光の下の実際の色とは異なる色となる。例えば、ＡＦ補助光が赤色の光の場合、被写体からレンズユニット２に入射する光は赤みがかった光となる。
この入射光はメインミラー５により反射され第２撮像センサ１６よって測光される（ステップＳ１６）。

制御部１０において、第２撮像センサ１６で測光された測光情報より、被写体の輝度Ｙ１が計算される。しかし、ＡＦ補助光が発光されている場合は、上述のように、ＡＦ補助光の光源波によって実際の被写体と色のバランスが異なる。したがって、Ｙ１をもとに露出制御を行うと、ＡＦに対する適正な輝度とならない場合がある。このため、輝度Ｙ１を、ＡＦ補助光の種類に応じて補正する必要がある。

ここで、輝度Ｙは、例えば、次式で表される。
Ｙ＝０．３＊Ｒ＋０．６＊Ｇ＋０．１＊Ｂ （式１）
Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ赤色、緑色、青色の強度である。
この式に基づく計算上において、Ｒ（赤色）の係数はＧ（緑色）と比べて小さいため、Ｒが支配的な場合は、輝度Ｙが低めとなる。この輝度を基に露出制御すると、適正露出よりも明るくなる可能性がある。
このため、ＡＦ補助光の色に応じてＹ１を補正して補正後の輝度Ｙ２を求める。この補正量は、補助光の色のバランスや、強度によって異なるものであるが、予め測定されて求められてメモリに記憶されている。

次に、この補正後の輝度Ｙ２を基に、制御部１０はＡＦ用の露出制御を行う（ステップＳ０６）。
次いで、ＡＦ用に適正な露出値の画像がレンズユニット２より入射されて、メインミラー５を通ってサブミラー６で反射され、焦点検出ユニット７により合焦状態が検出される。制御部１０は、その合焦状態に応じてレンズ３（合焦レンズ）を駆動し（ステップＳ０８）、レリーズボタンの全押しが検出される（ステップＳ０９）、撮影を行う（ステップＳ１０）。

次に、本実施形態における自動シーン判定について説明する。自動シーン判定については、カメラが被写体の状況（顔検出の有無、輝度、被写体までの距離）を判定してシーン判定を行ない、自動でシーンモードを設定する。自動シーン判定は、例えば、ユーザによりカメラの設定が自動シーン判定モードに設定されることにより行なわれる。図４は、本実施形態におけるシーン判定について説明する図である。本実施形態のシーン判定では、大きく分けて、顔検出の有無と、輝度の値とについてシーンを判定する。

まず、顔検出の有無について説明する。制御部１０は、顔検出結果に基づいてシーンに顔があると判定すると、画角が相対的に広角（図中、「広」）であるか、相対的に狭い画角（図中、「狭」）であるかによって、異なるシーンを判定する。また、制御部１０は、顔検出によりシーンに顔がないと判定された場合には、被写体までの距離に基づいて異なるシーンを判定する。具体的には、制御部１０は、被写体までの距離が相対的に中距離あるいは遠距離の場合（図中、「中遠」）、被写体までの距離が相対的に近い場合（図中、「近」）、被写体までの距離が「近」よりも更にカメラ側に近い場合（図中、「クローズアップ」）とで、異なるシーンを判定する。なお、制御部１０が、被写体をクローズアップしていると判定した場合には、輝度に関係なく、クローズアップのシーンモードが設定される。被写体までの距離の判定については、予め設定された閾値に基づいて制御部１０が判定する。この閾値はユーザ操作等により変更することができる構成としてもよい。

次に、輝度値に基づくシーン判定について説明する。制御部１０は、第２撮像センサ１６によって測光された輝度値に基づいてシーン判定を行う。制御部１０は、輝度値が、相対的に高輝度あるいは中輝度の場合（図中、「中高」）、相対的に低輝度の場合（図中、「低」）、輝度値が「低」よりも更に低い場合（図中、「夜景」）とで、異なるシーンモードを設定する。制御部１０は、予め設定された輝度値の閾値に基づいてシーンの判定を行なう。この閾値はユーザ操作等により変更することができる構成としてもよい。

制御部１０は、輝度値が、「中高」の場合と「低」の場合とのそれぞれにおいて、逆光のシーンである場合（図中、「逆光」）、逆光のシーンでない場合（図中、「順光」）とで、異なるシーン判定を行なう。

制御部１０は、輝度値が「中高」の場合には、「逆光」シーンの場合と、「順光」シーンの場合とのそれぞれにおいて、光源が自然光の場合（図中、「自然」）、その他の場合（図中、「その他」）とで、シーン判定を行なう。光源が「自然」の場合とは、例えば、主な光源が太陽光の場合である。また、光源が「その他」の場合とは、例えば、室内において、蛍光灯の光が光源の場合である。

制御部１０は、光源が「自然」の場合には、「逆光」シーンの場合と、逆光でないシーン（「順光」）とのそれぞれにおいて、天地輝度差の大小に基づいてシーン判定を行なう。
（顔があると判定した場合）

次に、顔検出の有無及び輝度値に基づいて設定されるシーンモードについて説明する。まず、制御部１０が、顔検出処理の結果シーンに顔があると判定し、かつ「画角」が「ポートレート」の場合について説明する。制御部１０は、輝度値に基づいて「夜景」と判定した場合には、「ポートレート（夜景）」のシーンモードを設定する。また、制御部１０は、輝度値に基づいて「中高」あるいは「低」と判定され、「逆光」のシーンと判定した場合には、「ポートレート（逆光）」のシーンモードを設定する。また、制御部１０は、輝度値に基づいて「中高」あるいは「低」と判定し、「順光」のシーンと判定した場合には、「ポートレート」のシーンモードを設定する。

次に、制御部１０が、顔検出処理の結果シーンに顔があると判定し、かつ「画角」が「狭」と判定した場合について説明する。制御部１０は、輝度値に基づいて「夜景」と判定した場合には、「人物スナップ（夜景）」のシーンモードを設定する。また、制御部１０は、輝度値に基づいて「中高」あるいは「低」と判定され、「逆光」のシーンと判定した場合には、「人物スナップ（逆光）」のシーンモードを設定する。また、制御部１０は、輝度値に基づいて「中高」あるいは「低」と判定し、「順光」シーンと判定した場合には、「人物スナップ」のシーンモードを設定する。
（顔がないと判定した場合）

次に、制御部１０が、顔検出処理の結果、シーンに顔がないと判定した場合について説明する。制御部１０は、顔検出処理の結果、シーンに顔がないと判定し、被写体までの距離が「クローズアップ」と判定した場合には、上述のように、輝度値に関係なく「クローズアップ」のシーンモードを設定する。

次に、制御部１０が、顔検出処理の結果、シーンに顔がないと判定し、被写体までの距離が「中遠」あるいは「近」と判定した場合について説明する。制御部１０は、輝度値に基づいて「夜景」と判定した場合には、被写体までの距離が「中遠」と判定した場合、「近」と判定した場合共に、「夜景」のシーンモードを設定する。制御部１０は、輝度値を「低」、かつ「逆光」のシーンと判定し、被写体までの距離が「中遠」と判定した場合には、「低輝度逆光（中遠距離）」のシーンモードと判定する。制御部１０は、輝度値を「低」、かつ「逆光」のシーンと判定し、被写体までの距離が「近」と判定した場合には、「低輝度逆光（近距離）」のシーンモードと判定する。制御部１０は、輝度値を「低」、かつ「順光」シーンと判定した場合には、「低輝度」のシーンモードと判定する。

次に、制御部１０が、顔検出処理の結果、シーンに顔がないと判定し、被写体までの距離が「中遠」あるいは「近」と判定し、且つ輝度値が「中高」と判定した場合について説明する。制御部１０は、光源が「自然」と判定した場合には、「逆光」のシーン、「順光」のシーンのいずれも、「風景」のシーンモードを設定する。制御部１０は、光源が「その他」と判定した場合には、「逆光」のシーン、「順光」のシーンのいずれも、被写体までの距離に関わらず（「中遠」、「近」共に）「明るい室内」のシーンモードを設定する。

制御部１０は、輝度値を「中高」と判定し、光源が自然光と判定し、且つ被写体までの距離が「近」と判定した場合には、天気輝度差に基づいてシーンモードの設定を行なう。具体的には、制御部１０は、天地輝度差を「大」と判定した場合には、「逆光」のシーン、「順光」のシーンのいずれも、「風景（近距離）」のシーンモードを設定する。また、制御部１０は、天地輝度差を「小」と判定した場合には、「逆光」のシーン、「順光」のシーンのいずれも、「室外（近距離）」のシーンモードを設定する。天地輝度差とは、例えば、被写界内で、空の領域（あるいは、相対的に空に近い領域）と、地面の領域（あるいは、相対的に地面に近い領域）との輝度差である。

上述した例では、制御部１０は、顔検出の有無、被写界の輝度、被写体までの距離等に基づいて、例えば１５種類のシーンモードを設定する例を説明した。画像表示部は、設定されたシーンモードに基づいて、モニタ１９に図５に示す５種類のアイコンを表示できる。図５では、画像表示部が表示するアイコンとして、「オート」アイコン５０１、「ポートレート」アイコン５０１、「風景」アイコン５０３、「クローズアップ」アイコン５０４、「夜景ポートレート」アイコン５０５を示している。

これらのアイコンは、撮影時のスルー画像に重畳して表示することできる。また、撮影により生成された画像ファイルには、メタデータとして、これらのアイコンが示す撮影情報を付与することもできる。また、モニタ１９に表示するアイコンは、一つのみでなく、設定されたシーンモードに応じて複数のアイコンをあわせて表示してもよい。同様に、メタデータとして付与する情報は、設定されたシーンモードに応じて複数のモード情報をあわせて付与してもよい。

なお、上述した自動シーン判定モードは一例であり、その他の条件によってシーン判定を行なってもよく、更に多くの種類のシーンモードを有して設定を行なってもよい。

以上、本実施形態によると、ＡＦ補助光の色に応じて補正した輝度Ｙ２により、ＡＦ用の露出制御を行うので、ＡＦ補助光の種類によらず、適正な露出制御を行うことができ、制度の良いＡＦを行うことが出来る。

（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。
本実施形態では、レンズ着脱式カメラについて説明したが、これに限らず、レンズが着脱できない、いわゆるコンパクトカメラであっても良い。また、実施形態ではレンズ着脱式カメラのミラーダウンした状態について説明したが、ミラーアップしてスルー画を観察する場合であっても良い。
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。

９：第１撮像センサ、１０：制御部、１６：第２撮像センサ、３０：補助光発生部、１００：カメラ

Claims (1)

1. 被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された画像データから、人物の特徴部位の検出処理を行なう検出手段と、前記被写体の輝度値を取得する取得手段と、
   前記検出手段の顔検出の有無と、前記取得手段が取得した輝度値とに基づいて、撮影パラメータを設定する設定部と、
   を備えたことを特徴とする撮影装置。

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