JP2013101362A - Camera system - Google Patents
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Description
本発明は、カメラシステムに関する。 The present invention relates to a camera system.
閃光装置を用いた撮影の際、撮影時の本発光に先立って予備発光を行い、予備発光時における被写体からの反射光量に基づいて本発光時の光量を決める技術が知られている(特許文献1参照)。また、閃光装置が発する照明光の色温度を外光の色温度に応じて制御する技術が知られている(特許文献2参照)。 There is known a technique of performing preliminary light emission prior to main light emission at the time of photographing using a flash device, and determining the light amount at the time of main light emission based on the amount of light reflected from the subject at the time of preliminary light emission (Patent Literature). 1). Further, a technique for controlling the color temperature of illumination light emitted from a flash device in accordance with the color temperature of external light is known (see Patent Document 2).
被写体の反射率や、被写体からの反射光量を検出するセンサの受光感度は、それぞれ光の波長によって異なる波長依存性を有する。このため、予備発光時の色温度が本発光時の色温度と異なる場合には、予備発光時における被写体からの反射光量に基づいて本発光時の光量を正しく求めることが困難である。 The light reflectance of a subject and the light receiving sensitivity of a sensor that detects the amount of light reflected from the subject have different wavelength dependencies depending on the wavelength of light. For this reason, when the color temperature at the time of preliminary light emission is different from the color temperature at the time of main light emission, it is difficult to correctly obtain the light amount at the time of main light emission based on the amount of light reflected from the subject at the time of preliminary light emission.
(1)請求項1に記載の発明によるカメラシステムは、撮影時に被写体を第1の色温度を持つ光で照明する本発光と、撮影の前に被写体を第1の色温度とは異なる第2の色温度を持つ光で照明する予備発光とを行う照明手段と、被写体像を撮像し、撮像信号を出力する撮像素子と、照明手段が予備発光した場合に撮像素子から出力される撮像信号に基づいて、本発光時の発光量を演算する演算手段と、本発光と予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する撮像素子の感度差、および該色温度差に起因する被写体の反射率の差のうち少なくとも一方に基づいて、演算手段で演算された発光量を補正する補正手段と、補正手段による補正後の発光量で本発光するように照明手段を制御する照明制御手段とを備えることを特徴とする。
(2)請求項1に記載のカメラシステムにおいて、照明手段は色温度可変光源を含み、照明制御手段はさらに、本発光の色温度を外光の色温度と合わせるように照明手段を制御してもよい。この場合の補正手段は、外光と予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する撮像素子の感度差、該色温度差に起因する被写体の反射率の差、および該色温度差により照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、演算手段で演算された発光量を補正することもできる。
(3)請求項2に記載のカメラシステムにおいて、照明制御手段は、照明手段が予備発光した場合に撮像素子から出力される撮像信号と、照明手段が発光しない場合に撮像素子から出力される撮像信号とに基づいて、外光の色温度を算出することもできる。
(4)請求項2または3に記載のカメラシステムにおいて、照明制御手段はさらに、予備発光の色温度を白色光の色温度と合わせるように照明手段を制御してもよい。この場合の補正手段は、外光と白色光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する撮像素子の感度差、該色温度差に起因する被写体の反射率の差、および該色温度差により照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、演算手段で演算された発光量を補正することもできる。
(5)請求項2または3に記載のカメラシステムにおいて、照明手段は白色光を発する白色光源をさらに含み、照明制御手段はさらに、予備発光時には白色光源を発光させるように照明手段を制御してもよい。この場合の補正手段は、外光と白色光源による光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する撮像素子の感度差、該色温度差に起因する被写体の反射率の差、および該色温度差により照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、演算手段で演算された発光量を補正することもできる。
(6)請求項1に記載のカメラシステムにおいて、撮像素子は撮影用撮像素子および撮影用撮像素子と異なる測光用撮像素子を含んでもよい。この場合の補正手段は、本発光と予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する撮影用撮像素子の感度差、該色温度差に起因する測光用撮像素子の感度差、および該色温度差に起因する被写体の反射率の差のうち少なくとも一つに基づいて、演算手段で演算された発光量を補正することもできる。
(7)請求項6に記載のカメラシステムはさらに、撮影用撮像素子から出力される撮影用画像信号に対して、本発光の色温度に対応する色温度調整係数で色温度調整を行う色調整手段を備えてもよい。
(8)請求項1〜7のいずれか一項に記載のカメラシステムにおいて、補正手段は、照明手段が予備発光した場合に撮像素子から出力される撮像信号と、照明手段が発光しない場合に撮像素子から出力される撮像信号とに基づいて、被写体の反射率を算出することもできる。
(1) In the camera system according to the first aspect of the present invention, the main light emission that illuminates the subject with light having the first color temperature at the time of photographing, and the second that is different from the first color temperature before photographing. Illuminating means for performing preliminary light emission that illuminates with light having a color temperature, an imaging element that captures a subject image and outputting an imaging signal, and an imaging signal that is output from the imaging element when the illumination means performs preliminary light emission Based on the color temperature difference between the main light emission and the preliminary light emission, and the sensitivity difference of the image sensor due to the color temperature difference and the color temperature difference based on the color temperature difference between the main light emission and the preliminary light emission. Based on at least one of the differences in the reflectance of the subject caused by the correction means, the correction means that corrects the light emission amount calculated by the calculation means, and the illumination means so that the main light emission is performed with the light emission amount corrected by the correction means And an illumination control means for .
(2) In the camera system according to
(3) In the camera system according to
(4) In the camera system according to
(5) In the camera system according to
(6) In the camera system according to the first aspect, the imaging device may include a photographic imaging device and a photometric imaging device different from the photographic imaging device. The correction means in this case is based on the color temperature difference between the main light emission and the preliminary light emission, the sensitivity difference of the image sensor for photographing caused by the color temperature difference, and the photometric image sensor caused by the color temperature difference. The light emission amount calculated by the calculation means can be corrected based on at least one of the difference in sensitivity and the difference in reflectance of the subject caused by the color temperature difference.
(7) The camera system according to (6) further includes color adjustment for performing color temperature adjustment on a photographic image signal output from the photographic image sensor with a color temperature adjustment coefficient corresponding to the color temperature of the main light emission. Means may be provided.
(8) In the camera system according to any one of
本発明によれば、予備発光の照明光と本発光の照明光とで色温度が異なる場合でも、本発光量を適切に求めることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately determine the main light emission amount even when the color temperature is different between the preliminary light illumination light and the main light illumination light.
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。図1は、本発明の一実施の形態による一眼レフカメラシステムの要部構成を説明する図である。図1において、カメラ本体1に対して着脱可能な照明装置17および交換レンズ2が装着されている。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining a main configuration of a single-lens reflex camera system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an
交換レンズ2に入射された被写体からの光は、レンズ群3および絞り(不図示)を介してカメラ本体1へ入射される。カメラ本体1に入射した被写体光は、レリーズ前は実線で示すように位置するクイックリターンミラー(以下メインミラーと呼ぶ)5で上方のファインダ部へ導かれて拡散スクリーン11に結像する。また、カメラ本体1に入射した被写体光の一部はサブミラー6で下方へ反射され、焦点検出ユニット7にも入射する。焦点検出ユニット7は、公知の位相差検出方式のAFセンサを備えており、交換レンズ2による焦点調節状態を検出する焦点検出時に用いられる。
Light from the subject incident on the
拡散スクリーン11に結像した被写体光はさらに、コンデンサレンズ12を介してペンタプリズム13へ入射する。ペンタプリズム13は、入射された被写体光を接眼レンズ14へ導く一方、その一部を再結像レンズ15へも導く。再結像レンズ15は、測光センサ16上に被写体像を結像する。測光センサ16は、被写体像の明るさに応じた測光処理用の画像信号を出力する。測光センサ16は、たとえばカラーフィルタを介して入射光を受光するCCDイメージセンサなどによって構成される。測光センサ16で得られた画像信号からは、輝度情報の他に色情報(環境光の色情報)を取得することも可能である。
The subject light imaged on the diffusing
レリーズ後はメインミラー5が破線で示される位置へ回動し、被写体光はフォーカルプレーンシャッター8を介して撮像センサ9へ導かれて撮像面上に被写体像を結像する。撮像センサ9は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたCCDイメージセンサなどによって構成される。撮像センサ9は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた撮影用の画像信号を出力する。この画像信号は、後述する画像生成部109(図2)で所定の画像処理を経た後、後述する記録部110(図2)によって記録媒体に記録される。 After the release, the main mirror 5 rotates to the position indicated by the broken line, and the subject light is guided to the image sensor 9 via the focal plane shutter 8 to form a subject image on the imaging surface. The image sensor 9 includes a CCD image sensor provided with a plurality of photoelectric conversion elements corresponding to pixels. The imaging sensor 9 captures a subject image formed on the imaging surface and outputs an image signal for photographing according to the brightness of the subject image. The image signal is subjected to predetermined image processing in an image generation unit 109 (FIG. 2) described later, and then recorded on a recording medium by a recording unit 110 (FIG. 2) described later.
マイクロコンピュータ(以下マイコンと呼ぶ)10は、測光センサ16からの画像信号を用いて所定の露出演算を行う。マイコン10は、レリーズ操作時に露出演算結果に基づいてフォーカルプレーンシャッター8および交換レンズ2内に設けられている絞り(不図示)を制御するとともに、撮像センサ9による撮像動作を制御する。マイコン10はさらに、照明装置17との間で通信を行う通信回路を内蔵する。マイコン10は、測光センサ16で取得された環境光の色情報に基づいて必要な照明光の色温度を決定し、決定した色温度の照明光を発するように照明装置17へ発光色制御信号を送信する。
A microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) 10 performs a predetermined exposure calculation using an image signal from the
なお、本実施形態では、発光色制御信号をカメラ本体1側から照明装置17側へ送信するようにしているが、カメラ本体1側から環境光の色温度情報を受け取った照明装置17内の照明制御回路18が照明光の色温度を決定するようにしてもよい。
In this embodiment, the emission color control signal is transmitted from the
マイコン10はさらに、焦点検出ユニット7で検出された焦点調節状態に応じてレンズ駆動モータ4へ制御信号を送り、レンズ群3に含まれるフォーカス調節レンズを光軸方向に進退移動させる。駆動モータ4の回転方向および回転量(フォーカス調節レンズの移動方向および移動量)は、焦点検出ユニット7からの検出信号に基づいて決定する。これにより、主要被写体に対するフォーカス調節が自動で行われる(AF処理)。
The
照明装置17の発光体19は、たとえば、キセノン管によって構成される。照明制御回路18は充電回路を含み、不図示のコンデンサに充電を行う。照明制御回路18は、カメラ本体1から送信される発光指示および発光制御信号に応じて充電電荷を放電させて、キセノン管19を放電発光させる。発光制御信号は、キセノン管19の発光量を指示する信号を含む。キセノン管19が発する光は、色フィルタ21を介して図の左方向へ射出される。
The
図2は、色フィルタ21の詳細を例示する図である。図2において、色フィルタ21は、複数の異なる透過波長域を有する色フィルタ21a〜21cをロール状に一体成形したものである。フィルムカメラのフィルム巻き取りスプールと同様の構造(巻上げ、巻戻しの2つのスプール構造)により、キセノン管19の前に配置される色フィルタを選択的に切換えるように構成されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating details of the
駆動機構22は、照明制御回路18からの指示に応じて上記スプールの巻上げおよび巻戻し駆動を行う。照明制御回路18は、カメラ本体1から送信される上記発光制御信号に応じて駆動機構22の駆動量を制御することにより、キセノン管19の前方に所定色の色フィルタ21を配置させる。なお、発光制御信号は、色フィルタ21を介して射出すべき光の色温度を指示する信号を含む。
The
図3は、上述したカメラシステムの機能ブロック図である。図3において、第2撮像センサ102は測光センサ16(図1)に対応する。第1撮像センサ108は撮像センサ9(図1)に対応する。照明ユニット105は照明装置17(図1)に対応する。第2撮像センサ制御部101、色温度演算部103、照明制御部104、露出演算部106、撮像制御部107、および画像生成部109は、それぞれマイコン10(図1)が対応する。なお、記録部110は図1において不図示である。
FIG. 3 is a functional block diagram of the above-described camera system. In FIG. 3, the
本実施形態によるカメラシステムは、撮影補助光として照明装置17に本発光させる前に予備発光を行う撮影に特徴を有するので、この撮影処理を中心に説明する。予備発光は、撮影時に必要な照明光量(本発光量)を決めるため、撮影前に照明装置17を小光量で発光させるものである。カメラシステムは、予備発光時における被写体からの反射光量に基づいて、撮影時に必要な本発光量を決める。
The camera system according to the present embodiment has a feature in photographing in which preliminary light emission is performed before the
<撮影処理>
マイコン10が行う撮影処理の流れについて、図4のフローチャートを参照して説明する。マイコン10は、不図示のレリーズボタンが半押し操作されたことを示す半押し操作信号が入力されると、図4による処理を行うプログラムを起動する。なお、不図示ではあるが、このプログラム起動時に焦点検出ユニット7で検出した出力に基づいてAF処理が行われる。
<Shooting process>
A flow of photographing processing performed by the
図4のステップS201において、マイコン10(第2撮像センサ制御部101)は、第2撮像センサ102に被写界の画像データを取得(撮像)させてステップS202へ進む。ステップS202において、マイコン10(露出演算部106)は、ステップS201で取得した画像データに基づいて、撮影時に必要な第1撮像センサ108の露光量を演算してステップS203へ進む。具体的には、画像データを用いて被写界の輝度情報を算出し、この輝度情報に基づいて適正露出が得られるようにシャッター秒時、絞り値およびISO感度を決める。
In step S201 of FIG. 4, the microcomputer 10 (second imaging sensor control unit 101) causes the
ステップS203において、マイコン10はレリーズ操作(すなわちレリーズボタンの全押し操作)されたか否かを判定する。マイコン10は、不図示のレリーズボタンが全押し操作されたことを示す全押し操作信号が入力されると、ステップS203を肯定判定してステップS204へ進む。全押し操作は、レリーズボタンが半押し操作時より深く押し下げされる操作態様をいう。一方、マイコン10は、上記全押し操作信号が入力されない場合にはステップS203を否定判定し、ステップS201へ戻る。ステップS201へ戻る場合はステップS201−S203の処理を繰り返す。
In step S203, the
ステップS204において、マイコン10(露出演算部106)は、照明ユニット105の発光要否を判定する。マイコン10(露出演算部106)は、照明ユニット105の発光が許可されており、かつステップS202で算出した輝度情報が所定輝度以下であることから発光が必要と判断した場合にステップS204を肯定判定してステップS206へ進む。マイコン10(露出演算部106)は、照明ユニット105の発光が禁止されている場合、あるいは照明ユニット105の発光が許可されているもののステップS202で算出した輝度情報が所定値を超えることから発光不要と判断した場合には、ステップS204を否定判定してステップS205へ進む。なお、ここで判定対象とするのは、本発光についての発光要否である。
In step S <b> 204, the microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) determines whether or not the
ステップS206において、マイコン10(照明制御部104)は、本発光パラメータ演算サブルーチンによる処理を行ってステップS207へ進む。本発光パラメータ演算サブルーチンの詳細については後述する。ステップS207において、マイコン10(撮像制御部107)はメインミラー5の回動指示を行い、第1撮像センサ108に被写界の画像データの取得(撮像)を開始させてステップS208へ進む。この場合の撮像制御部107は、ステップS202で算出した露光量となるように第1撮像センサ108による撮像を制御する。
In step S206, the microcomputer 10 (illumination control unit 104) performs processing by the main light emission parameter calculation subroutine, and proceeds to step S207. Details of the light emission parameter calculation subroutine will be described later. In step S207, the microcomputer 10 (imaging control unit 107) instructs the main mirror 5 to rotate, causes the
ステップS208において、マイコン10(照明制御部104)は、ステップS206で演算されている本発光パラメータに基づく発光条件で撮影補助光を発するように照明ユニット105を制御してステップS209へ進む。これにより、照明ユニット105が第1撮像センサ108による撮像中に所定光量、所定色温度で発光する。
In step S208, the microcomputer 10 (illumination control unit 104) controls the
ステップS209において、マイコン10(画像生成部109)は、ステップS206で演算されている色温度情報に基づいて、第1撮像センサ108が取得した画像データに対してホワイトバランス調整処理を行ってステップS210へ進む。ステップS210において、マイコン10は記録部110(図3)に指示を送り、ホワイトバランス調整処理後の画像データを記録媒体に記録させて図4による処理を終了する。
In step S209, the microcomputer 10 (image generation unit 109) performs white balance adjustment processing on the image data acquired by the
上述したS204を否定判定して進むステップS205において、マイコン10(露出演算部106)は、メインミラー5の回動指示を行い、第1撮像センサ108に被写界の画像データを取得(撮像)させてステップS209へ進む。撮像制御部107は、レリーズ操作直前のステップS202で算出した露光量となるように第1撮像センサ108による撮像を制御する。この場合は、照明ユニット105を発光させないで撮像を行う。
In step S205, which proceeds after making a negative determination in step S204 described above, the microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) instructs the main mirror 5 to rotate, and acquires image data of the object scene from the first image sensor 108 (imaging). Then, the process proceeds to step S209. The
<本発光パラメータ演算サブルーチン>
マイコン10が行う本発光パラメータ演算処理の流れについて、図5のフローチャートを参照して説明する。本サブルーチンでは、撮影補助光の発光条件、すなわち本発光量、およびその色温度を演算する。図5のステップS301において、マイコン10(第2撮像センサ制御部101)は、第2撮像センサ102に被写界の画像データの取得(撮像)を開始させてステップS302へ進む。
<Light emission parameter calculation subroutine>
The flow of the main light emission parameter calculation process performed by the
ステップS302において、マイコン10(照明制御部104)は、たとえば、白色光に対応する色温度(K1とする)で予備発光するように照明ユニット105を制御してステップS303へ進む。具体的には、色温度K1の光を色フィルタを通して射出するように、照明制御回路18へ上記スプールの巻上げまたは巻戻し駆動を指示する。これにより、照明ユニット105が白色光であって本発光時より小さい光量で予備発光する。
In step S302, the microcomputer 10 (illumination control unit 104) controls the
ステップS303において、マイコン10(露出演算部106)は本発光量GN(K1)を演算してステップS304へ進む。具体的には、上記予備発光した場合の画像データに基づいて被写界の輝度情報を算出し、この輝度情報からレリーズ操作直前のステップS202において算出した非予備発光時の輝度情報を差し引いて、予備発光した光が被写体で反射される反射光量データ(後述する反射データRf1)を求める。そして、予備発光時の反射光量データに基づいて、撮影時に必要な照明ユニット105の本発光量を算出する。
In step S303, the microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) calculates the main light emission amount GN (K1) and proceeds to step S304. Specifically, the luminance information of the object scene is calculated based on the image data in the case of the preliminary light emission, and the luminance information at the time of non-preliminary light emission calculated in step S202 immediately before the release operation is subtracted from the luminance information, Reflected light amount data (reflective data Rf1 to be described later) in which the pre-emitted light is reflected by the subject is obtained. Based on the reflected light amount data at the time of preliminary light emission, the main light emission amount of the
予備発光時の画像データと非予備発光時の画像データとの差分が大きい領域は、カメラシステムの近傍に存在して照明ユニット105からの光を反射する被写体領域(前景領域)に対応する。マイコン10(露出演算部106)は、この領域で適正露出が得られるように本発光量を算出する。
An area where the difference between the image data at the time of preliminary light emission and the image data at the time of non-preliminary light emission is large corresponds to a subject area (foreground area) that exists in the vicinity of the camera system and reflects light from the
ステップS304において、マイコン10(色温度演算部103)は、本発光の色温度を演算してステップS305へ進む。具体的には、上記予備発光した場合の輝度情報から上記非予備発光時の輝度情報を差し引いて、照明ユニット105からの光を反射しない領域(遠景領域)を抽出する。
In step S304, the microcomputer 10 (color temperature calculation unit 103) calculates the color temperature of the main light emission and proceeds to step S305. Specifically, the luminance information at the time of preliminary light emission is subtracted from the luminance information at the time of non-preliminary light emission to extract a region (distant view region) that does not reflect light from the
上述した前景領域と異なる領域は、カメラシステムから遠方に存在して照明ユニット105からの光をほとんど反射しない(照明ユニット105からの光が届かない)遠景領域に対応する。マイコン10(色温度演算部103)は、この領域の画像データを構成するRGB各色データについて各色ごとに平均値Rm、Gm、Bmを算出し、これらRm、Gm、Bmの比率に基づいて環境光(外光)の色温度(K2とする)を算出する。ここで、Rm、Gm、Bmの比率と色温度との関係を示す情報は、あらかじめテーブルデータとしてマイコン10内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されている。マイコン10(照明制御部104)は、色温度K2の光を色フィルタを通して射出するように、照明制御回路18へ上記スプールの巻上げまたは巻戻し駆動を指示する。
An area different from the foreground area described above corresponds to a distant view area that exists far away from the camera system and hardly reflects light from the illumination unit 105 (light from the
マイコン10(色温度演算部103)はさらに、ホワイトバランス調整処理に使用する調整係数を決定する。具体的には、色温度K2の環境光下に適した調整係数を設定する。 The microcomputer 10 (color temperature calculation unit 103) further determines an adjustment coefficient used for white balance adjustment processing. Specifically, an adjustment coefficient suitable for the ambient light having the color temperature K2 is set.
ステップS305において、マイコン10(露出演算部106)は、上記色温度情報に応じてステップS303で演算した本発光量GN(K1)を補正する。マイコン10(照明制御部104)は、補正後の本発光量GN(K2)を照明制御回路18へ指示して図5による処理を終了する。
In step S305, the microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) corrects the main light emission amount GN (K1) calculated in step S303 according to the color temperature information. The microcomputer 10 (illumination control unit 104) instructs the corrected main light emission amount GN (K2) to the
ステップS306で行う補正内容を以下に説明する。
[1]照明ユニット105の発光効率に応じた補正
マイコン10(露出演算部106)は、色温度K1および色温度K2間で照明ユニット105から射出される光の強さが異なる場合には、次式(1)による補正量H1を用いて補正する。
H1=Log2{I(K1)/I(K2)} (1)
ただし、I(K2)は色温度K2における発光強度であり、I(K1)は色温度K1における発光強度である。ここで、発光強度と色温度との関係を示す情報は、あらかじめテーブルデータとして照明制御回路18内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されている。この情報は、照明制御回路18からマイコン10(露出演算部106)へ送られる。
The details of correction performed in step S306 will be described below.
[1] Correction according to the luminous efficiency of the
H1 = Log2 {I (K1) / I (K2)} (1)
However, I (K2) is the emission intensity at the color temperature K2, and I (K1) is the emission intensity at the color temperature K1. Here, information indicating the relationship between the emission intensity and the color temperature is stored in advance in a non-volatile memory (not shown) in the
[2]第1撮像センサ108の感度特性に応じた補正
マイコン10(露出演算部106)は、色温度K1および色温度K2間で第1撮像センサ108の受光感度(光電変換効率)が異なる場合には、次式(2)による補正量H2を用いて補正する。
H2=Log2{S1(K1)/S1(K2)} (2)
ただし、S1(K2)は色温度K2における第1撮像センサ108の受光感度であり、S1(K1)は色温度K1における第1撮像センサ108の受光感度である。ここで、第1撮像センサ108の受光感度と色温度との関係を示す情報は、あらかじめテーブルデータとしてマイコン10内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されている。
[2] Correction according to sensitivity characteristics of
H2 = Log2 {S1 (K1) / S1 (K2)} (2)
However, S1 (K2) is the light receiving sensitivity of the
[3]第2撮像センサ102の感度特性に応じた補正
マイコン10(露出演算部106)は、色温度K1および色温度K2間で第2撮像センサ102の受光感度(光電変換効率)が異なる場合には、次式(3)による補正量H3を用いて補正する。
H3=−Log2{S2(K1)/S2(K2)} (3)
ただし、S2(K2)は色温度K2における第2撮像センサ102の受光感度であり、S2(K1)は色温度K1における第2撮像センサ102の受光感度である。ここで、第2撮像センサ102の受光感度と色温度との関係を示す情報は、あらかじめテーブルデータとしてマイコン10内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されている。
[3] Correction According to Sensitivity Characteristics of
H3 = −Log2 {S2 (K1) / S2 (K2)} (3)
However, S2 (K2) is the light receiving sensitivity of the
[4]被写体反射率に応じた補正
マイコン10(露出演算部106)は、色温度K1と色温度K2との間において被写体で反射される光の強さが異なる場合には、次式(4)による補正量H4を用いて補正する。
H4=Log2(Rf1/Rf2) (4)
ただし、Rf2は、照明ユニット105を本発光時の色温度K2で、かつ予備発光時と同じ発光量で発光した場合に想定される前景による反射データである。Rf1はステップS304で算出した反射データであり、色温度K1で予備発光した場合の前景による反射データである。反射データRf2は、次式(5)で表される。
[4] Correction according to subject reflectance When the intensity of light reflected by the subject differs between the color temperature K1 and the color temperature K2, the microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) ) Is used for correction.
H4 = Log2 (Rf1 / Rf2) (4)
However, Rf2 is foreground reflection data that is assumed when the
Rf2=PF(K2)×OC (5)
ただし、PF(K2)は本発光時の色温度K2に設定された照明ユニット105が射出する光の分光分布データである。照明ユニット105による分光分布データは、あらかじめテーブルデータとしてマイコン10内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されている。このうち、色温度K2の場合のデータが照明制御回路18からマイコン10(露出演算部106)へ送られる。
Rf2 = PF (K2) × OC (5)
However, PF (K2) is spectral distribution data of light emitted from the
また、OCは被写体の反射率の分光分布データであり、次式(6)により算出される。
OC=Rf1/(PF(K1)) (6)
ただし、Rf1はステップS304で算出した反射データである。PF(K1)は、色温度K1に設定された照明ユニット105が射出する光の分光分布データである。上記マイコン10内の不揮発性メモリ(不図示)に格納されているテーブルデータのうち、色温度K1の場合のデータが照明制御回路18からマイコン10(露出演算部106)へ送られる。
OC is spectral distribution data of the reflectance of the subject, and is calculated by the following equation (6).
OC = Rf1 / (PF (K1)) (6)
However, Rf1 is the reflection data calculated in step S304. PF (K1) is spectral distribution data of light emitted from the
マイコン10(露出演算部106)は、補正前の本発光量GN(K1)を補正量H1〜H4を用いて次式(7)のように補正し、補正後の本発光量GN(K2)を得る。
GN(K2)=GN(K1)×{(√2)^(H1+H2+H3+H4)} (7)
The microcomputer 10 (exposure calculation unit 106) corrects the main light emission amount GN (K1) before correction using the correction amounts H1 to H4 as shown in the following equation (7), and corrects the main light emission amount GN (K2). Get.
GN (K2) = GN (K1) × {(√2) ^ (H1 + H2 + H3 + H4)} (7)
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)照明装置17からの照明光を外光(環境光)に対する補助光として使用する、いわゆる補助光撮影において、撮影時に必要な本発光量を決めるための予備発光と本発光との色温度差に起因する測光センサ16(第2撮像センサ102)の受光感度(光電変換効率)の差を補正量H3として補正するようにした。これにより、適正な本発光量を求めることができるので、撮影された画像に光量オーバーや光量アンダーが生じるおそれを低減できる。
According to the embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) In so-called auxiliary light imaging in which illumination light from the
(2)上記(1)に加えて、予備発光と本発光との色温度差に起因する撮像センサ9(第1撮像センサ108)の受光感度(光電変換効率)の差を補正量H2として補正するようにした。これにより、適正な本発光量を求めることができる。 (2) In addition to the above (1), the difference in light receiving sensitivity (photoelectric conversion efficiency) of the image sensor 9 (first image sensor 108) due to the color temperature difference between the preliminary light emission and the main light emission is corrected as the correction amount H2. I tried to do it. Thereby, an appropriate amount of main light emission can be obtained.
(3)さらに、予備発光と本発光との色温度差に起因する被写体による反射率の差を補正量H4として補正するようにした。これにより、適正な本発光量を求めることができる。 (3) Further, the difference in reflectance due to the subject due to the color temperature difference between the preliminary light emission and the main light emission is corrected as the correction amount H4. Thereby, an appropriate amount of main light emission can be obtained.
(4)さらにまた、予備発光時の色温度と本発光時の色温度との間の照明装置17の発光効率の差を補正量H1として補正するようにした。これにより、適正な本発光量を求めることができる。
(4) Furthermore, the difference in luminous efficiency of the
(5)予備発光の色温度を白色光の色温度に合わせるようにした。たとえば、外光が不足する暗い環境下において遠景領域から色温度情報を正しく取得できない場合は、前景領域の被写体からの反射光に基づいて色温度情報を取得する必要がある。予備発光を白色光の色温度に合わせることで、赤みがかった色温度や青みがかった色温度の光で照明する場合に比べて、被写体の様々な色情報を正しく取得することができる。 (5) The color temperature of preliminary light emission is adjusted to the color temperature of white light. For example, when the color temperature information cannot be acquired correctly from a distant view area in a dark environment where external light is insufficient, it is necessary to acquire the color temperature information based on the reflected light from the subject in the foreground area. By adjusting the preliminary light emission to the color temperature of white light, it is possible to correctly acquire various color information of the subject as compared with the case of illuminating with light having a reddish color temperature or a bluish color temperature.
(6)予備発光時の画像データと非予備発光時の画像データとの差分に基づいて被写体領域(前景領域)と遠景領域とを判別したので、測距情報を用いなくても判別できる。 (6) Since the subject area (foreground area) and the distant view area are discriminated based on the difference between the image data at the time of preliminary light emission and the image data at the time of non-preliminary light emission, it can be discriminated without using distance measurement information.
(7)本発光の色温度を外光の色温度に合わせるようにした。これにより、外光と異なる色温度の光で照明する場合に比べて、撮影者が撮影画像から感じる違和感を抑えることができる。 (7) The color temperature of the main light emission is adjusted to the color temperature of the external light. Thereby, compared with the case where it illuminates with the light of color temperature different from external light, the discomfort which a photographer feels from a picked-up image can be suppressed.
(8)本発光の色温度に対応させてホワイトバランス調整係数を設定するようにしたので、本発光と異なる色温度に対応させてホワイトバランス調整(色温度調整)する場合に比べて、撮影者が撮影画像から感じる違和感を抑えることができる。 (8) Since the white balance adjustment coefficient is set in correspondence with the color temperature of the main light emission, the photographer is compared with the case of adjusting the white balance (color temperature adjustment) in correspondence with the color temperature different from the main light emission. Can suppress a sense of incongruity felt from a photographed image.
(変形例1)
照明装置17で予備発光および本発光を行う例を説明したが、予備発光をLED光源で行い、本発光を照明装置17で行うようにしてもよい。この場合のLED光源は、白色光を発するもので構成する。また、LED光源は予備発光専用のものでも、AF補助光源もしくはセルフタイマー作動表示灯を兼用するもので構成してもよい。
(Modification 1)
Although the example in which the preliminary light emission and the main light emission are performed by the
(変形例2)
以上の説明では、便宜上、色温度をK1およびK2で説明したが、実際の照明光は単色でなく、色温度に幅を有する。このため、上述した各式においては、色温度に対して積分してもよいし、色温度幅に含まれる値を代表値として用いてもよい。
(Modification 2)
In the above description, for the sake of convenience, the color temperature has been described with K1 and K2, but the actual illumination light is not monochromatic but has a range in color temperature. For this reason, in each of the above-described expressions, the color temperature may be integrated, or a value included in the color temperature width may be used as a representative value.
(変形例3)
上述した説明では、補正量H1、H2、H3、およびH4の全てを補正項に加えるようにしたが、補正項のうち少なくとも1つを用いて補正するようにしてもよい。
(Modification 3)
In the above description, all of the correction amounts H1, H2, H3, and H4 are added to the correction term. However, correction may be performed using at least one of the correction terms.
(変形例4)
以上の説明では、カメラ本体1のアクセサリシュー等に装着するタイプの照明装置17を例に説明したが、照明ユニットをカメラ内に内蔵するタイプとして構成しても(すなわち、カメラ内蔵の照明装置に適用しても)構わない。
(Modification 4)
In the above description, the
(変形例5)
カメラ本体1として、第1撮像センサ108(撮像センサ9)で撮像を行う電子カメラを例に説明した。この代わりに、フィルムなどの感光部材で撮像を行う銀塩カメラにも本発明を適用してよい。銀塩カメラの場合には、ステップS207において感光部材への露光を開始する。この場合のステップS209−S210の処理は不要である。
(Modification 5)
As an example of the
(変形例6)
本発明は、一眼レフタイプでない電子カメラに適用しても、あるいは撮影レンズが交換不能なカメラ(レンズ一体型カメラ)に適用しても構わない。この場合には、撮影用の撮像センサ9を測光用センサとしても用いる。すなわち、撮像センサ9によって取得した画像データに基づいて、被写界の輝度情報や色温度情報を算出する(ステップS202、S206)。特に、撮像センサ9で撮像した画像を、カメラ本体1の背面(図1のカメラ本体1の右側)に設けられた不図示の表示部(LCD等)にリアルタイムで表示するライブビューモードにカメラが設定されているときには、ライブビュー中に撮像センサ9で撮像した信号に基づいて、色温度情報を算出するのが望ましい。このようにした場合には、色温度を得るためのセンサと実際の撮像に用いるセンサとが同じであるため、センサ間の受光感度の相違の影響を考慮する必要がなくなるという利点がある。
(Modification 6)
The present invention may be applied to an electronic camera that is not a single-lens reflex camera type, or may be applied to a camera (a lens-integrated camera) in which a photographing lens cannot be replaced. In this case, the imaging sensor 9 for photographing is also used as a photometric sensor. That is, luminance information and color temperature information of the object scene are calculated based on the image data acquired by the imaging sensor 9 (steps S202 and S206). In particular, the camera is in a live view mode in which an image captured by the image sensor 9 is displayed in real time on a display unit (not shown) (LCD or the like) provided on the back of the camera body 1 (on the right side of the
(変形例7)
照明装置17の色フィルタ21の構成例として、ロール状に成形したものをスプール構造により巻き取る方式を説明した。この代わりに、図6に例示するように、液晶パネルなどで構成した電気的に色可変のフィルタ25をキセノン管19の前に設け、この色可変フィルタ25の色を電気的に制御する構成にしてもよい。
(Modification 7)
As a configuration example of the
(変形例8)
上記実施形態では、照明装置17の発光体としてキセノン管を用いるようにしたが、他の光源を使うようにしてもよい。たとえば、発光体を赤色LED19a、緑色LED19b、および青色LED19cによって構成する。この場合の照明制御回路18は、カメラ本体1から送信される発光指示および発光制御信号に応じてLED19a、19b、19cへそれぞれ電流を供給し、各LEDを発光させる。発光制御信号は、LED19a、19b、19cの発光強度比(すなわち照明装置17による照明光の色温度)を指示する発光色制御信号、およびLED19a、19b、19cによる発光量を指示する発光量制御信号を含む。LED19a、19b、19cの発光量は、それぞれのLEDへ供給する電流を増減することによって変更する。LED19a、19b、19cの発光強度比は、各LEDへ供給する電流比を変えることによって変更する。
(Modification 8)
In the above embodiment, the xenon tube is used as the light emitter of the
(変形例9)
予備発光の色温度自体も任意の色温度に可変できるようにしてもよい。たとえば、撮影シーンの色温度(外光の色温度)に基づいて、予備発光時の色温度を可変にするようにしてもよい。具体例を挙げると、基本的に予備発光の色温度は白色に設定しておくが、たとえば撮影シーンが赤色の外光の影響によって赤みがかった撮影シーン(たとえば夕暮れのシーン)である場合には、予備発光の色温度を少し赤みを帯びた白色に設定した上で、予備発光を行うようにする。
(Modification 9)
The color temperature of the preliminary light emission itself may be variable to an arbitrary color temperature. For example, the color temperature at the time of preliminary light emission may be made variable based on the color temperature of the shooting scene (color temperature of external light). As a specific example, the color temperature of the preliminary light emission is basically set to white. However, for example, when the shooting scene is a shooting scene that is reddish due to the influence of red external light (for example, a sunset scene) The preliminary light emission is performed after the color temperature of the preliminary light emission is set to be slightly reddish white.
このような制御を行うにあたって、外光の色温度については、上記実施形態でも述べたように、測光センサ16を用いて取得するようにすればよい。なお、この撮影シーンの場合における本発光の色温度は、その赤色の外光の色温度に合わせるように設定される。このように予備発光と本発光の色温度を個別に制御可能であり、その制御によって本発光と予備発光の色温度が異なってしまったとしても、上述したごとき本発光量の補正演算を行うことにより、適切な本発光量を算出することができる。
In performing such control, the color temperature of external light may be acquired using the
なお、上記変形例では白色をベースとし、その白色に外光の色温度成分を加味することによって、予備発光の色温度を設定するものとして説明した。しかし予備発光の色温度を、外光の色温度に合わせるように制御するものであってもよい。そしてたとえば、予備発光の色温度は、前述のごとく照明装置の発光の無い状況下での外光の測光結果(測光センサ16の出力)に基づいて設定され、本発光の色温度は、その予備発光の最中に得られた撮影シーンの色温度に基づいて設定されるシステムであった場合に、予備発光と本発光とで設定される色温度が異なる可能性がある。本発明は、このような場合においても、上述したごとき本発光量の補正演算を行うことにより、適切な本発光量を算出することができる。 In the above modification, the white light is used as a base, and the color temperature of the preliminary light emission is set by adding the color temperature component of external light to the white. However, the color temperature of preliminary light emission may be controlled to match the color temperature of external light. For example, the color temperature of the preliminary light emission is set based on the photometry result of the external light (the output of the photometric sensor 16) under the condition where the illumination device does not emit light as described above. If the system is set based on the color temperature of the shooting scene obtained during the light emission, the color temperature set for the preliminary light emission and the main light emission may be different. Even in such a case, the present invention can calculate an appropriate main light emission amount by performing the correction calculation of the main light emission amount as described above.
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。 The above description is merely an example, and is not limited to the configuration of the above embodiment.
1…カメラ本体
9…撮像センサ
10…マイコン
16…測光センサ
17…照明装置
18…照明制御回路
19…キセノン管
DESCRIPTION OF
Claims (8)
被写体像を撮像し、撮像信号を出力する撮像素子と、
前記照明手段が前記予備発光した場合に前記撮像素子から出力される撮像信号に基づいて、前記本発光時の発光量を演算する演算手段と、
前記本発光と前記予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する前記撮像素子の感度差、および該色温度差に起因する前記被写体の反射率の差のうち少なくとも一方に基づいて、前記演算手段で演算された発光量を補正する補正手段と、
前記補正手段による補正後の発光量で前記本発光するように前記照明手段を制御する照明制御手段とを備えることを特徴とするカメラシステム。 Main light emission for illuminating a subject with light having a first color temperature during photographing, and preliminary light emission for illuminating the subject with light having a second color temperature different from the first color temperature before photographing. Lighting means for performing,
An image sensor that captures a subject image and outputs an image signal;
Calculation means for calculating a light emission amount during the main light emission based on an image pickup signal output from the image pickup device when the illumination means performs the preliminary light emission;
Based on the color temperature difference between the main light emission and the preliminary light emission, at least of the difference in sensitivity of the image sensor due to the color temperature difference and the difference in reflectance of the subject due to the color temperature difference Correction means for correcting the light emission amount calculated by the calculation means based on one of the following:
An illumination control means for controlling the illumination means so that the main light emission is performed with the light emission amount corrected by the correction means.
前記照明手段は色温度可変光源を含み、
前記照明制御手段はさらに、前記本発光の色温度を外光の色温度と合わせるように前記照明手段を制御し、
前記補正手段は、前記外光と前記予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する前記撮像素子の感度差、該色温度差に起因する前記被写体の反射率の差、および該色温度差により前記照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、前記演算手段で演算された発光量を補正することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 1,
The illumination means includes a color temperature variable light source,
The illumination control means further controls the illumination means to match the color temperature of the main light emission with the color temperature of external light,
The correction unit is configured to determine a difference in sensitivity of the image sensor due to the color temperature difference and a reflectance of the subject due to the color temperature difference based on a color temperature difference between the external light and the preliminary light emission. The light emission amount calculated by the calculating means is corrected based on at least one of a difference and a change in light emission amount caused by a difference in light emission efficiency of the illumination means due to the difference in color temperature. Camera system.
前記照明制御手段は、前記照明手段が前記予備発光した場合に前記撮像素子から出力される撮像信号と、前記照明手段が発光しない場合に前記撮像素子から出力される撮像信号とに基づいて、前記外光の色温度を算出することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 2,
The illumination control means is based on an imaging signal output from the imaging element when the illumination means emits the preliminary light and an imaging signal output from the imaging element when the illumination means does not emit light. A camera system for calculating a color temperature of outside light.
前記照明制御手段はさらに、前記予備発光の色温度を白色光の色温度と合わせるように前記照明手段を制御し、
前記補正手段は、前記外光と前記白色光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する前記撮像素子の感度差、該色温度差に起因する前記被写体の反射率の差、および該色温度差により前記照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、前記演算手段で演算された発光量を補正することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 2 or 3,
The illumination control means further controls the illumination means to match the color temperature of the preliminary light emission with the color temperature of white light,
The correction unit is configured to determine a difference in sensitivity of the image sensor due to the color temperature difference and a reflectance of the subject due to the color temperature difference based on a color temperature difference between the external light and the white light. The light emission amount calculated by the calculating means is corrected based on at least one of a difference and a change in light emission amount caused by a difference in light emission efficiency of the illumination means due to the difference in color temperature. Camera system.
前記照明手段は白色光を発する白色光源をさらに含み、
前記照明制御手段はさらに、前記予備発光時には前記白色光源を発光させるように前記照明手段を制御し、
前記補正手段は、前記外光と前記白色光源による光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する前記撮像素子の感度差、該色温度差に起因する前記被写体の反射率の差、および該色温度差により前記照明手段の発光効率が異なることに起因する発光量の変化分のうち少なくとも一つに基づいて、前記演算手段で演算された発光量を補正することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 2 or 3,
The illumination means further includes a white light source that emits white light,
The illumination control means further controls the illumination means to emit the white light source during the preliminary light emission,
The correction means is based on the color temperature difference between the external light and the light from the white light source, and the sensitivity difference of the image sensor due to the color temperature difference, the reflection of the subject due to the color temperature difference. Correcting the light emission amount calculated by the calculation means based on at least one of the change in the light emission amount caused by the difference in rate and the light emission efficiency of the illumination means due to the difference in color temperature. A featured camera system.
前記撮像素子は撮影用撮像素子および前記撮影用撮像素子と異なる測光用撮像素子を含み、
前記補正手段は、前記本発光と前記予備発光との間の色温度差に基づいて、該色温度差に起因する前記撮影用撮像素子の感度差、該色温度差に起因する前記測光用撮像素子の感度差、および該色温度差に起因する前記被写体の反射率の差のうち少なくとも一つに基づいて、前記演算手段で演算された発光量を補正することを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 1,
The imaging device includes a photographic imaging device and a photometric imaging device different from the photographic imaging device,
The correction means is based on a color temperature difference between the main light emission and the preliminary light emission, and a sensitivity difference of the imaging imaging element due to the color temperature difference, and the photometry imaging due to the color temperature difference. A camera system, wherein the light emission amount calculated by the calculating means is corrected based on at least one of a difference in sensitivity between elements and a difference in reflectance of the subject due to the color temperature difference.
前記撮影用撮像素子から出力される撮影用画像信号に対して、前記本発光の色温度に対応する色温度調整係数で色温度調整を行う色調整手段をさらに備えることを特徴とするカメラシステム。 The camera system according to claim 6,
A camera system, further comprising: a color adjustment unit configured to adjust a color temperature with a color temperature adjustment coefficient corresponding to the color temperature of the main light emission with respect to a shooting image signal output from the shooting imaging element.
前記補正手段は、前記照明手段が前記予備発光した場合に前記撮像素子から出力される撮像信号と、前記照明手段が発光しない場合に前記撮像素子から出力される撮像信号とに基づいて、前記被写体の反射率を算出することを特徴とするカメラシステム。 In the camera system according to any one of claims 1 to 7,
The correction unit is configured to detect the subject based on an imaging signal output from the imaging device when the illumination unit performs the preliminary light emission and an imaging signal output from the imaging device when the illumination unit does not emit light. The camera system characterized by calculating the reflectance.
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