JP2013118562A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、明るさが変化する被写体であっても、好適な撮影ができる撮像装置を提供する。
【解決手段】 撮像装置は、撮像素子、メモリ、受付部、ヒストグラム作成部、判定部、露光時間設定部、撮像制御部及び画像合成部を備える。撮像素子は画像を生成し、メモリは画像を記録する。受付部は多重露光撮影モード下における撮影待機状態時に、撮影の指示入力を受け付ける。ヒストグラム作成部は、撮像素子が画像合成用の画像を生成する毎に累積ヒストグラムを作成する。判定部は、ヒストグラム値が閾値を超えているか否かを判定する。露光時間設定部は、判定結果が閾値以下の場合には、次の撮影の露光時間を設定する。撮像制御部は、受付部が指示入力を受け付けると、予め指定した撮影条件で画像を生成させると共に、ヒストグラム値が閾値に達するまで露光時間が設定される毎に新たに指定した撮影条件で画像を生成させる。画像合成部は、記録用画像を生成する合成処理を行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来、打ち上げ花火等の明るさが変化する被写体を撮影する際には、例えば、長時間露光を行なうか、又は、連写撮影による多重露光（画像合成）を行なうことが一般的である。これにより、１枚の画像には、多くの花火が写し込まれる。

例えば、特許文献１の撮像装置では、長時間露光と画像合成とを切替え可能な手段を備えており、花火撮影を行なうことができる。

特開２００９−７１４５２号公報

しかしながら、特許文献１の撮像装置では、花火の数が多い場合等、例えば、予め設定した露光時間で連写撮影を行なうと、画像が白飛びしてしまうおそれがある。また、特許文献１の撮像装置では、撮影のタイミングによっては花火が撮影されずに暗い画面の画像になったりするため、目的の被写体が撮影できないおそれがある。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、明るさが変化する被写体であっても、好適な撮影ができる撮像装置を提供することを目的とする。

第１の発明に係る撮像装置は、撮像素子と、メモリと、受付部と、ヒストグラム作成部と、判定部と、露光時間設定部と、撮像制御部と、画像合成部とを備える。

撮像素子は、被写体の像を撮像して画像を生成する。メモリは、画像を記録する。受付部は、露光時間を可変にして連写撮影した画像を合成する多重露光撮影モード下における撮影待機状態時に、撮影の指示入力を受け付ける。ヒストグラム作成部は、撮像素子が画像合成用の画像を生成する毎に、メモリに記録された画像合成用の各画像又は各画像を合成した画像を解析して、明るさの累積ヒストグラムを作成する。判定部は、累積ヒストグラムに基づいて、特定の明るさの画素数を示すヒストグラム値が予め設定した閾値を超えているか否かを判定する。露光時間設定部は、判定結果が閾値以下の場合には、ヒストグラム値に応じて、次の撮影の露光時間を設定する。撮像制御部は、受付部が指示入力を受け付けると、予め指定した多重露光撮影モードの撮影条件で撮像素子に画像合成用の画像を生成させると共に、ヒストグラム値が閾値に達するまで、露光時間設定部が露光時間を設定する毎に新たに指定した多重露光撮影モードの撮影条件で撮像素子に画像合成用の画像を生成させる。画像合成部は、各画像を合成して記録用画像を生成する合成処理を行なう。

第２の発明は、第１の発明において、画像合成部は、撮像素子が画像合成用の画像を生成する毎に、合成処理を順次行なう。

第３の発明は、第２の発明において、画像合成部は、ヒストグラム値が閾値に達した後、メモリに記録された各画像に対して合成処理を行なう。

第４の発明は、第１から第３の何れか１の発明において、露光時間設定部は、ヒストグラム値と閾値との差分が所定値より大きい場合、露光時間を前回よりも長く設定し、ヒストグラム値と閾値との差分が所定値より小さい場合、露光時間を前回よりも短く設定し、ヒストグラム値と閾値と差分が前回の撮影と同じ場合、露光時間を変更しない。

第５の発明は、第１から第４の何れか１の発明において、絞り羽根又は減光フィルタにより露光を制御する露光制御手段をさらに備える。露光時間設定部は、露光制御手段の露光の制御に応じて、露光時間を設定する。

第６の発明は、第１から第５の何れか１の発明において、撮像制御部は、ヒストグラム値が閾値に達するまで撮像素子に画像合成用の画像を生成させると、引き続き、次の記録用画像の撮影を行なうため、予め指定した多重露光撮影モードの撮影条件で撮像素子に画像合成用の画像を生成させる処理を繰り返す。

第７の発明は、第２の発明において、露光時間設定部は、撮影条件として、直前の撮影で設定した露光時間を採用する。

本発明の撮像装置は、明るさが変化する被写体であっても、好適な撮影ができる。

電子カメラ１の構成例を示すブロック図 電子カメラ１の撮影動作の一例を示すフローチャート ヒストグラム作成処理、判定処理及び画像合成処理の一例を説明する図 第２実施形態における電子カメラ１の撮影動作の一例を示すフローチャート

（第１実施形態）
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。第１実施形態では、本発明の一実施形態の電子カメラ１について説明する。

図１は、電子カメラ１の構成例を示すブロック図である。ここで、電子カメラ１は、露光時間を可変にして連写撮影した画像を合成する多重露光撮影モード（以下「打ち上げ花火モード」という。）を有している。打ち上げ花火モードでは、複数の打ち上げ花火を1枚の画像に写し込むことができる。

電子カメラ１は、撮影光学系１０と、露光制御機構１１と、撮像素子１２と、信号処理部１３と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４と、画像処理部１５と、フラッシュメモリ１６と、記録インターフェース部（以下「記録Ｉ／Ｆ部」という。）１７と、表示モニタ１８と、操作部１９と、レリーズ釦２０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、バス２２とを備える。

このうち、信号処理部１３、ＲＡＭ１４、画像処理部１５、フラッシュメモリ１６、記録Ｉ／Ｆ部１７、表示モニタ１８及びＣＰＵ２１は、バス２２を介して互いに接続されている。

撮影光学系１０は、焦点距離を調整するズームレンズと、撮像素子１２の撮像面での結像位置を調整するフォーカスレンズとを含む複数のレンズ群で構成されている。レンズ駆動部（不図示）は、撮影光学系１０内でズームレンズやフォーカスレンズのレンズ位置をＣＰＵ２１の指示に応じて光軸方向に調整する。なお、簡単のため、図１では、撮影光学系１０を１枚のレンズとして図示する。露光制御機構１１は、減光フィルタにより露光を制御する。具体的には、露光制御機構１１は、例えば、液晶シャッター等から成る減光フィルタであって、撮像素子１２の撮像面の前方に配置される。露光制御機構１１は、ＣＰＵ２１の指示により、減光フィルタに印加する電圧で減光フィルタの光の透過率を制御する。なお、露光制御機構１１は、絞り羽根であっても良い。この場合、露光制御機構１１は、ＣＰＵ２１の指示により、撮像素子１２への入射光量を絞り羽根の開閉で調整する。

撮像素子１２は、被写体の像を撮像して、画像（アナログの画像信号）を生成する。そして、撮像素子１２が出力するアナログの画像信号は、信号処理部１３に入力される。なお、撮像素子１２の撮像面には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）Ｂ（青）の３種類のカラーフィルタが例えばベイヤー配列で配置されている。また、撮像素子１２の電荷蓄積時間及び画像信号の読み出しは、タイミングジェネレータ（不図示）によって制御される。撮像素子１２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）型のカラーイメージセンサである。

ここで、通常の撮影モードで記録用画像（本画像）を撮影する場合、撮像素子１２は、レリーズ釦２０の全押し操作（撮影の動作開始）に応答して記録用画像を撮像する。また、打ち上げ花火モードでは、撮像素子１２は、レリーズ釦２０の全押し操作に応答して連写撮影により記録用画像の元になる合成用の画像を複数撮像する（詳細は、図２等を用いて後述する）。

信号処理部１３は、撮像素子１２が出力するアナログの画像信号をデジタル信号（画像データ）に変換しバス２２に出力する。

ＲＡＭ１４は、揮発性のメモリ（バッファメモリ）である。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ２１の制御によりバス２２を介して、画像データを一時記録する。画像処理部１５は、ＲＡＭ１４に記録されている画像データを読み出し、各種の画像処理（階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス処理等）を施す。

フラッシュメモリ１６は、書き換え可能な不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ１６には、電子カメラ１の制御を行なうプログラム等が予め記録されている。ＣＰＵ２１は、このプログラムに従い、一例として後述の図２及び図４に示すフローチャートの処理（以下「フローの処理」という。）を実行する。

記録Ｉ／Ｆ部１７には、着脱自在の記録媒体３０を接続するためのコネクタ（不図示）が形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ部１７は、そのコネクタに接続された記録媒体３０にアクセスして記録用画像の記録処理等を行なう。この記録媒体３０は、例えば、カード型の不揮発性のメモリカードである。図１では、コネクタに接続された後の記録媒体３０を示している。

表示モニタ１８は、例えば液晶表示媒体により構成される。そして、表示モニタ１８は、構図確認用のスルー画像や記録用画像、電子カメラ１の操作メニュー等を表示する。操作部１９は、撮影者の操作を受け付ける複数の釦（不図示）を有しており、電子カメラ１を操作するための指示入力を受け付ける。レリーズ釦２０は、半押し操作（撮影前におけるオートフォーカス（ＡＦ）や自動露出（ＡＥ）等の撮影準備の動作開始）と全押し操作との指示入力とを受け付ける。なお、打ち上げ花火モードでは、半押し操作において、ＡＦ、ＡＥの処理は行なわずに、予め指定した撮影条件が設定される。

ＣＰＵ２１は、各種演算及び電子カメラ１の統括的な制御を行なうマイクロプロセッサである。ＣＰＵ２１は、上記のプログラムを実行することにより、電子カメラ１の各部の制御等を行なう。

また、ＣＰＵ２１は、ヒストグラム作成部２１ａと、判定部２１ｂと、露光時間設定部２１ｃと、撮像制御部２１ｄと、画像合成部２１ｅとしても機能する。

ヒストグラム作成部２１ａは、撮像素子１２が画像合成用の画像を生成する毎に、ＲＡＭ１４に記録された画像合成用の各画像又は各画像を合成した画像の明るさを解析して、明るさの累積ヒストグラムを作成する。

判定部２１ｂは、累積ヒストグラムに基づいて、特定の明るさの画素数を示すヒストグラム値が予め設定した閾値を超えているか否かを判定する。なお、ここでいう閾値は、白飛び等が発生しないように定めた値であって、この閾値を超えたからといって、直ちに白飛びが発生することを必ずしも意味するのではない。

露光時間設定部２１ｃは、判定結果が閾値以下の場合には、ヒストグラム値に応じて、次の撮影の露光時間を設定（再設定）する。

撮像制御部２１ｄは、打ち上げ花火モード下における撮影待機状態時にレリーズ釦２０が全押し操作の指示入力を受け付けると、予め指定した打ち上げ花火モードの撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させる。そして、撮像制御部２１ｄは、引き続き、ヒストグラム値が閾値に達するまで、露光時間設定部２１ｃが露光時間を設定する毎に新たに指定した打ち上げ花火モードの撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させる。

画像合成部２１ｅは、撮像素子１２が生成した画像合成用の各画像を合成して記録用画像を生成する合成処理を行なう。具体的には、画像合成部２１ｅは、例えば、ＲＡＭ１４に一時的に記録された画像合成用の各画像を読み出して、それらの画像の同じ座標に相当する画素値（ＲＧＢ値）を画素単位で各々加算する。なお、画像合成部２１ｅは、画像処理部１５に指示を出して合成処理を行なわせても良い。

次に、電子カメラ１の打ち上げ花火モード時における撮影動作の一例を説明する。

図２は、電子カメラ１の撮影動作の一例を示すフローチャートである。以下の動作例では、電源オンの後、ＣＰＵ２１は、例えば、撮像素子１２が出力するスルー画像を表示モニタ１８に表示させる。そして、ＣＰＵ２１は、図２に示すフローの処理を開始する。なお、本実施形態では、手ブレによる撮影を避けるため、電子カメラ１を三脚に固定して撮影することとする。

ステップＳ１０１：ＣＰＵ２１は、打ち上げ花火モードの設定処理を行なう。具体的には、撮影者が表示モニタ１８に表示されるメニュー画面に従って打ち上げ花火モードを選択すると、ＣＰＵ２１は、操作部１９を介して打ち上げ花火モードの設定を行なう。すなわち、ＣＰＵ２１は、一例として、撮像素子１２の撮像感度（ＩＳＯ感度）＝１００、露光時間（シャッター速度）＝２秒、開放絞り、フォーカス＝遠景、スピードライト＝発光禁止等の撮影条件の設定を行なう。

続いて、ＣＰＵ２１は、打ち上げ花火モード下における撮影待機状態にする。これにより、表示モニタ１８では、メニュー画面からスルー画像表示に切り替わる。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理に移行する。

ステップＳ１０２：ＣＰＵ２１は、撮影の指示入力の有無を判定する。具体的には、レリーズ釦２０が全押し操作の指示入力を受け付けない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０２の処理を繰り返す。一方、レリーズ釦２０が全押し操作の指示入力を受け付けた場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に移行する。

ステップＳ１０３：ＣＰＵ２１の撮像制御部２１ｄは、撮影処理を行なう。具体的には、撮像制御部２１ｄは、全押し操作の指示入力を受け付けた際の撮影において、ステップＳ１０１で設定された撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像をタイミングジェネレータ（不図示）を介して生成させる。

また、撮像制御部２１ｄは、２枚目以降の撮影においては、ヒストグラム値が閾値に達するまで、露光時間設定部２１ｃが後述するステップＳ１０８の処理で露光時間を設定する毎に新たに指定した打ち上げ花火モードの撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像をタイミングジェネレータ（不図示）を介して生成させる。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０４の処理に移行する。

ステップＳ１０４：ＣＰＵ２１は、撮影枚数が１枚目か否かを判定する。撮影枚数が１枚目の場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、合成処理が不要であるため、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０６の処理に移行する。一方、撮影枚数が複数枚の場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、合成処理を行なうため、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０５の処理に移行する。

ステップＳ１０５：ＣＰＵ２１の画像合成部２１ｅは、画像の合成処理を行なう。本実施形態では、画像合成部２１ｅは、撮像素子１２が画像合成用の画像を生成する毎に、合成処理を順次行なう。例えば、画像合成部２１ｅは、１枚目に撮影された画像と２枚目に撮影された画像とを合成して、記録用画像を生成する。次回のステップＳ１０５の処理において、画像合成部２１ｅは、記録用画像（１、２枚目の合成画像）と３枚目に撮影された画像とを合成して、新たに記録用画像（１〜３枚目の合成画像）を生成する。この際、合成前の記録用画像（１、２枚目の合成画像）は消去しても良い。つまり、画像合成部２１ｅは、直前までに撮影された各画像の合成画像と、今回撮影された画像とを合成する。これにより、例えば、ＲＡＭ１４の記録領域が限られている場合、本実施形態では、画像合成用の画像を全てＲＡＭ１４に記録しておく必要がなく、メモリの容量の負荷を軽減することができる。

ステップＳ１０６：ＣＰＵ２１のヒストグラム作成部２１ａは、ステップＳ１０５で合成された画像の明るさを解析して、輝度の累積ヒストグラムを作成する。但し、１枚目の画像しか撮影されていない場合には、ヒストグラム作成部２１ａは、１枚の画像に対してヒストグラムを作成することとする。

図３は、ヒストグラム作成処理、判定処理及び画像合成処理の一例を説明する図である。図３（ａ）は、ステップＳ１０１で設定された撮影条件で撮影された１枚目の画像を示す。図３（ｆ）は、この画像の累積ヒストグラムを模式的に表している。ここで、横軸は、明るさ（例えば輝度）を表し、縦軸は、画素数（発生頻度）を示すヒストグラム値（Ｈ値）を表している。また、図中、閾値を黒点（図３（ｆ）の矢印参照）で表し、横軸の左側が暗い（黒い）画素、右側が明るい（白い）画素を表している。また、横軸の明るさは、例えば８ビットで０から２５５までの２５６階調に分けて、黒の輝度値を０、白の輝度値を２５５としても良い。なお、本実施形態の累積ヒストグラムは、図３（ｆ）に示すような度数分布に限られず、画像合成用の各画像の特定の輝度値のみを積算した場合も含まれる。

図３（ａ）では、打ち上げ花火が１つ光った（開いた）状態を表しているが、図３（ｆ）に示す通り、画像全体では、暗い部分が支配的であることがわかる。ヒストグラム作成部２１ａが累積ヒストグラムを作成すると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０７の処理に移行する。

ステップＳ１０７：ＣＰＵ２１の判定部２１ｂは、累積ヒストグラムに基づいて、特定の輝度のヒストグラム値（以下単に「ヒストグラム値」という。）が予め設定した閾値を超えているか否かを判定する。閾値を超えている場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０９の処理に移行する。

一方、閾値を超えていない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０８の処理に移行する。図３（ｆ）では、一例として横軸のＡに示すヒストグラム値が閾値を超えていないことを示している。なお、本実施形態では、説明をわかりやすくするため、横軸の一点（Ａ）のヒストグラム値を例示しているが、一点に限られず、複数の点のヒストグラム値が閾値を超えるか否かを判定しても良い。

ステップＳ１０８：ＣＰＵ２１の露光時間設定部２１ｃは、判定結果が閾値以下の場合には、ヒストグラム値に応じて、次の撮影の露光時間を設定する。

具体的には、露光時間設定部２１ｃは、ヒストグラム値と閾値との差分が所定値より大きい場合、露光時間を前回よりも長く設定する。例えば、露光時間設定部２１ｃは、露光時間を前回の設定よりも２倍に設定する。ステップＳ１０１の処理では、露光時間が２秒に設定されたので、露光時間設定部２１ｃは、露光時間を４秒に設定する。つまり、直前に撮影した画像が暗い（花火等の光源が追加されていないことを意味する）場合、露光時間設定部２１ｃは、所定時間経過後に大きな花火が打ち上げられることを予測して、露光時間を前回より長く設定することができる。

また、露光時間設定部２１ｃは、ヒストグラム値と閾値との差分が所定値より小さい場合、露光時間を前回よりも短く設定する。例えば、露光時間設定部２１ｃは、露光時間を前回よりも半分の長さ（例えば１秒）に設定する。つまり、直前に撮影した画像が明るい（花火等の光源が追加されたことを意味する）場合、露光時間設定部２１ｃは、花火が連続して打ち上げられることを予測して、露光時間を前回より短く設定することができる。

また、ヒストグラム値と閾値と差分が前回の撮影と同じ場合、露光時間設定部２１ｃは、露光時間を変更しない設定を行なう。露光時間設定部２１ｃが露光時間を設定すると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に戻る。そして、撮像制御部２１ｄは、再び撮影処理を行なう（ステップＳ１０３）。図３（ｂ）は、２枚目に撮影された画像を示す。ここで、ステップＳ１０４の処理では２枚目の撮影であるので、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０５の処理に移行し、画像合成部２１ｅは、ＲＡＭ１４に記録された画像合成用の１枚目及び２枚目の画像の合成処理を行なう。

図３（ｄ）は、画像合成部２１ｅによる合成処理後の合成画像を示す。続いて、ヒストグラム作成部２１ａは、図３（ｄ）に示す合成画像の画像信号の輝度を解析して、輝度の累積ヒストグラムを作成する（ステップＳ１０６）。図３（ｇ）は、合成画像（図３（ｄ））の累積ヒストグラムを模式的に表している。図３（ｇ）では、まだ、ヒストグラム値（横軸のＡ点）が閾値に達していないため、（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、再び、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０８の処理に移行する。

ここで、露光時間設定部２１ｃがヒストグラム値と閾値との差分に基づいて露光時間を設定すると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に戻る。そして、撮像制御部２１ｄは、再び撮影処理を行なう（ステップＳ１０３）。

図３（ｃ）は、３枚目に撮影された画像を示す。ここで、ステップＳ１０４の処理では３枚目の撮影であるので、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０５の処理に移行し、画像合成部２１ｅは、画像の合成処理を行なう。具体的には、１枚目と２枚目の合成画像（図３（ｄ））に３枚目の画像（図３（ｃ））を合成する。

図３（ｅ）は、画像合成部２１ｅによる合成処理後の画像を示す。続いて、ヒストグラム作成部２１ａは、図３（ｅ）に示す合成画像の画像信号の輝度を解析して、輝度の累積ヒストグラムを作成する（ステップＳ１０６）。

図３（ｈ）は、合成した画像（図３（ｅ））の累積ヒストグラムを模式的に表している。図３（ｈ）では、ヒストグラム値（横軸のＡ点）が閾値を超えたため、（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０９の処理に移行する。

ステップＳ１０９：撮像制御部２１ｄは、次の記録用画像を撮影するか否かを判定する。ここで、打ち上げ花火モードでは、合成画像用の画像を連写して１枚の記録用画像を生成する処理が終了すると、再度、次の記録用画像の撮影を行なうようにしても良い。次の記録用画像の撮影（指定枚数分）を行なうか否かの設定は、例えばユーザ入力によりステップＳ１０１の花火モードの設定の受付処理で行なっても良いし、電子カメラ１側で予め指定枚数を設定しても良い。

次の記録用画像を撮影する設定の処理において、撮像制御部２１ｄは、ヒストグラム値が閾値に達するまで撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させると、引き続き、次の記録用画像の撮影を行なうため、予め指定した打ち上げ花火モードの撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させる処理を繰り返す。これにより、打ち上げ花火モードにおいて、撮影者がレリーズ釦２０を１回押下するだけで、電子カメラ１では、自動的に指定枚数分の記録用画像を撮影することが可能となる。そこで、次の記録用画像を撮影する設定の場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０８の処理に移行する。ここで、露光時間設定部２１ｃは、撮影条件として、直前の撮影で設定した露光時間を採用することが好ましい。これにより、露光時間設定部２１ｃは、直前の撮影条件が反映された露光時間を設定することができる。

露光時間設定部２１ｃが露光時間を設定すると（ステップＳ１０８）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１０３の処理に移行し、引き続き、次の記録用画像を取得するための撮影処理を行なう。

一方、次の記録用画像を撮影しない（指定枚数の撮影を行なったことを意味する）設定の場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、図２に示すフローの処理を終了させる。なお、図２には、図示していないが、画像処理部１５は、ＲＡＭ１４に一時記録されている記録用画像に各種の画像処理を施す。そして、ＣＰＵ２１は、画像処理が施された記録用画像を記録Ｉ／Ｆ部１７を介して、記録媒体３０に記録する。

以上より、第１実施形態の電子カメラ１は、ヒストグラム値が閾値を超えた後の撮影を行なわないので、白飛びの発生の確率を著しく低減することができる。

また、電子カメラ１は、適正な露光の画像を記録に残せるように、前回に撮影した画像に基づいて、次の撮影の露光時間を設定して撮影を行なう。つまり、電子カメラ１は、露光時間の異なる撮影で生成した画像の合成を行なうことで、被写体が写りこむ確率を向上させて、適正な露光で撮影された品質の良い画像の取得が可能となる。この際、撮影者は詳細に電子カメラの設定を行なう必要がなく、電子カメラ１は、直前に撮影した画像から自動的に露光時間を調整することで、品質の良い画像を取得することが可能となる。したがって、電子カメラ１は、明るさが変化する被写体であっても、好適な撮影ができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と第２実施形態とでは、電子カメラ１の構成要素は同様である。そのため、第２実施形態でも図１の電子カメラ１を用いて説明する。第１実施形態では、画像合成部２１ｅは、撮像素子１２が画像合成用の画像を生成する毎に、合成処理を順次行なっていた。第２実施形態では、画像合成部２１ｅは、ヒストグラム値が閾値に達した後、ＲＡＭ１４に記録した画像合成用の各画像に対して合成処理を行なう。これにより、連写撮影する際の撮影間隔を第１実施形態に比べてより短くすることができる。

また、第１実施形態では、ヒストグラム作成部２１ａが合成画像に基づいて累積ヒストグラムを作成してヒストグラム値を取得していた。ここで、第２実施形態では、ヒストグラム作成部２１ａは、撮像素子１２が画像合成用の画像を生成する毎に、その画像のヒストグラム値を取得する。さらに、ヒストグラム作成部２１ａは、前回撮影された画像のヒストグラム値に今回撮影された画像のヒストグラム値を積算していくことで、累積ヒストグラムのヒストグラム値を算出する。第２実施形態では、ヒストグラム作成部２１ａは、合成画像ではなく、画像合成用の画像のヒストグラム値を順次積算していく。

つまり、第１実施形態と第２実施形態とでは、累積ヒストグラムのヒストグラム値を算出する処理の手順が異なる。以下、第２実施形態における電子カメラ１の撮影動作について説明する。なお、第１実施形態と同様の処理については、簡略化して説明する。

図４は、第２実施形態における電子カメラ１の撮影動作の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１：ＣＰＵ２１は、第１実施形態と同様の撮影条件に基づいて、打ち上げ花火モードの設定処理を行なう。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０２の処理に移行する。

ステップＳ２０２：ＣＰＵ２１は、撮影の指示入力の有無を判定する。具体的には、レリーズ釦２０が全押し操作の指示入力を受け付けない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０２の処理を繰り返す。一方、レリーズ釦２０が全押し操作の指示入力を受け付けた場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０３の処理に移行する。

ステップＳ２０３：撮像制御部２１ｄは、撮影処理を行なう。具体的には、撮像制御部２１ｄは、全押し操作の指示入力を受け付けた際の撮影において、ステップＳ２０１で設定された撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させる。

また、撮像制御部２１ｄは、２枚目以降の撮影においては、ヒストグラム値が閾値に達するまで、露光時間設定部２１ｃが後述するステップＳ２０８の処理で露光時間を設定する毎に新たに指定した打ち上げ花火モードの撮影条件で撮像素子１２に画像合成用の画像を生成させる。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０４の処理に移行する。

ステップＳ２０４：ヒストグラム作成部２１ａは、ヒストグラム値の取得処理を行なう。具体的には、ヒストグラム作成部２１ａは、撮像素子１２が画像合成用の画像を生成する毎にその画像の画像信号の輝度を解析して、ヒストグラム値を取得する。ＣＰＵ２１は、このヒストグラム値をＲＡＭ１４に記録した後、ステップＳ２０５の処理に移行する。

ステップＳ２０５：ヒストグラム作成部２１ａは、ヒストグラム値の積算処理を行なう。具体的には、ヒストグラム作成部２１ａは、前回撮影された画像のヒストグラム値をＲＡＭ１４から読み出すと共に、今回撮影された画像のヒストグラム値を積算する。ＣＰＵ２１は、その積算したヒストグラム値をＲＡＭ１４に記録する。すなわち、ステップＳ２０５の処理が繰り返される毎に、ヒストグラム作成部２１ａは、ヒストグラム値を積算していくので、累積ヒストグラムのヒストグラム値を算出することができる。これにより、ＣＰＵ２１の処理の負荷が軽減される。

ステップＳ２０６：判定部２１ｂは、ステップＳ２０５の処理で積算されたヒストグラム値が予め設定した閾値を超えているか否かを判定する。閾値を超えていない場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０８の処理に移行する。一方、閾値を超えている場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０７の処理に移行する。

ステップＳ２０７：画像合成部２１ｅは、画像の合成処理を行なう。具体的には、画像合成部２１ｅは、ＲＡＭ１４に記録された画像合成用の各画像に対して合成処理を行なうことにより、記録用画像を生成する。そして、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０９の処理に移行する。

ステップＳ２０８：露光時間設定部２１ｃは、ヒストグラム値に応じて、次の撮影の露光時間を設定する。露光時間設定部２１ｃが露光時間を設定すると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０３の処理に戻る。そして、撮像制御部２１ｄは、再び撮影処理を行ない、ヒストグラム値が閾値に達するまで、ステップＳ２０３〜Ｓ２０６、ステップＳ２０８の処理を繰り返す。そして、そのヒストグラム値が閾値を超えると、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０７の処理に移行する。なお、撮像制御部２１ｄは、ヒストグラム値と閾値との差分がゼロに近い状態の場合には、ヒストグラム値が閾値に達したとみなしても良い。この場合、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０７の処理に移行する。

ステップＳ２０９：撮像制御部２１ｄは、次の記録用画像を撮影するか否かを判定する。次の記録用画像を撮影する設定の場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０８の処理に移行する。露光時間設定部２１ｃが露光時間を設定すると（ステップＳ２０８）、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０３の処理に移行し、引き続き、次の記録用画像を取得するための撮影処理を行なう。

一方、次の記録用画像を撮影しない設定の場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、ＣＰＵ２１は、図４に示すフローの処理を終了させる。なお、図４には、図示していないが、画像処理部１５は、ＲＡＭ１４に一時記録されている記録用画像に各種の画像処理を施す。そして、ＣＰＵ２１は、画像処理が施された記録用画像を記録Ｉ／Ｆ部１７を介して、記録媒体３０に記録する。

以上より、第２実施形態の電子カメラ１は、第１実施形態の電子カメラ１と同様、明るさが変化する被写体であっても、好適な撮影ができる。また、第２実施形態の電子カメラ１では、撮影毎に画像合成を行なわないため、第１実施形態の電子カメラ１と比較して、ＣＰＵ２１の処理の負荷が軽減され、合成する画像の連続性が良くなる。さらに、第２実施形態の電子カメラ１では、第１実施形態の電子カメラ１と比較して、撮影処理中にＣＰＵ２１の処理の負荷が軽減されるので、処理に見合った性能のＣＰＵを使用することが可能となる。

（実施形態の補足事項）
（１）上記の実施形態では、本発明の適用可能な撮像装置として、コンパクト方式の電子カメラを例示したが、この方式の電子カメラに限られない。本発明の適用可能な撮像装置は、例えば、一眼レフ方式の電子カメラやミラーレス方式の一眼の電子カメラが含まれる。また、本発明の適用可能な撮像装置は、カメラ機能を備えた携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ:Personal Digital Assistant）も含まれる。

（２）上記の実施形態において、少ない撮影枚数（例えば２枚）でヒストグラム値が閾値を超えてしまう場合、ＣＰＵ２１は、背景が明るいと判断して露光制御機構１１を制御して、露光を絞る処理をしても良い。ＣＰＵ２１は、例えば、絞り開放からＦ８に制御する。これにより、背景が明るい場合であっても、打ち上げ花火のような明るさが変化する被写体の撮影において、露光時間設定部２１ｃは、露光制御機構１１の制御に基づいて、露光時間を適切に設定することができる。なお、一眼レフ方式の電子カメラやミラーレス方式の一眼の電子カメラの場合には、入射光量を減少させる減光フィルタを撮影レンズに装着するようにしても良い。

（３）上記の実施形態において、予め設定した撮影枚数を連写撮影してもヒストグラム値が閾値に達しない場合、ＣＰＵ２１は、閾値を下げるように変更しても良い。また、ＣＰＵ２１は、いわゆる学習効果として、次の記録用画像の撮影の際、変更した閾値を採用するようにしても良い。すなわち、上記の実施形態では、閾値を固定値ではなく変数としても良い。これにより、電子カメラ１では、花火の打ち上げの状況に応じて閾値を変更することにより、画像に写し込まれる花火の数等を制御することができる。

（４）上記の実施形態では、打ち上げ花火の撮影を例示したが、多重露光による撮影であれば、例えば星座の撮影や雷の撮影にも適用することができる。

（５）上記の実施形態では、ヒストグラム値が閾値に達して適正な露光の画像であると判断した場合、１枚の記録用画像として保存処理を行なった。ここで、連写撮影により一定時間経過しても、ヒストグラム値が閾値に達しない場合、ＣＰＵ２１は、撮影した画像の保存処理を行なわずに破棄しても良い。又は、ＣＰＵ２１は、撮影した画像を表示モニタ１８に表示させさせると共に、例えば構図を変えて撮影するメッセージを表示モニタ１８に表示させるようにしても良い。

また、ＲＡＭ１４のバッファ領域に余裕がある場合、画像合成部２１ｅは、常時合成を行なわず、画像データを撮り貯めて組み合わせた結果、適切なヒストグラム値となるような画像の組み合わせで合成しても良い。例えば、最後の１枚の合成用の画像が閾値を所定値以上超えていた場合には、画像合成部２１ｅは、この画像を破棄しても良い。これにより、電子カメラ１は、適正な露光状態で良好な画質の画像を取得することができる。

（６）上記の実施形態において、連写撮影の撮影間隔を短くするために、ＣＰＵ２１は、マルチタスク処理により、撮像制御部２１が１枚目の画像を撮像素子１２に撮像させた後、次の画像の撮像を撮像素子１２にさせると共にヒストグラム作成部２１ａが１枚目の画像の累積ヒストグラムを作成するようにしても良い。この場合、現在撮影の画像の露光時間は、露光時間設定部２１ｃにより２枚前の撮影した画像に基づいて設定される。これにより、ＣＰＵ２１は、１コマ飛ばす方式で露光時間を設定することになるが、連写撮影の撮影間隔を短縮できる。

１・・・電子カメラ、１２・・・撮像素子、２０・・・レリーズ釦、２１ａ・・・ヒストグラム作成部、２１ｂ・・・判定部、２１ｃ・・・露光時間設定部、２１ｄ・・・撮像制御部、２１ｅ・・・画像合成部

Claims (7)

1. 被写体の像を撮像して画像を生成する撮像素子と、
   前記画像を記録するメモリと、
   露光時間を可変にして連写撮影した画像を合成する多重露光撮影モード下における撮影待機状態時に、撮影の指示入力を受け付ける受付部と、
   前記撮像素子が画像合成用の画像を生成する毎に、前記メモリに記録された画像合成用の各画像又は前記各画像を合成した画像を解析して、明るさの累積ヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
   前記累積ヒストグラムに基づいて、特定の明るさの画素数を示すヒストグラム値が予め設定した閾値を超えているか否かを判定する判定部と、
   前記判定結果が前記閾値以下の場合には、前記ヒストグラム値に応じて、次の撮影の前記露光時間を設定する露光時間設定部と、
   前記受付部が前記指示入力を受け付けると、予め指定した前記多重露光撮影モードの撮影条件で前記撮像素子に画像合成用の画像を生成させると共に、前記ヒストグラム値が前記閾値に達するまで、前記露光時間設定部が前記露光時間を設定する毎に新たに指定した前記多重露光撮影モードの撮影条件で前記撮像素子に画像合成用の画像を生成させる撮像制御部と、
   前記各画像を合成して記録用画像を生成する合成処理を行なう画像合成部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記画像合成部は、前記撮像素子が画像合成用の画像を生成する毎に、前記合成処理を順次行なうことを特徴とする撮像装置。
3. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記画像合成部は、前記ヒストグラム値が閾値に達した後、前記メモリに記録された前記各画像に対して前記合成処理を行なうことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載の撮像装置において、
   前記露光時間設定部は、前記ヒストグラム値と前記閾値との差分が所定値より大きい場合、前記露光時間を前回よりも長く設定し、前記ヒストグラム値と前記閾値との差分が所定値より小さい場合、前記露光時間を前回よりも短く設定し、前記ヒストグラム値と前記閾値と差分が前回の撮影と同じ場合、前記露光時間を変更しないことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の撮像装置において、
   絞り羽根又は減光フィルタにより露光を制御する露光制御手段をさらに備え、
   前記露光時間設定部は、前記露光制御手段の前記露光の制御に応じて、前記露光時間を設定することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の撮像装置において、
   前記撮像制御部は、前記ヒストグラム値が前記閾値に達するまで前記撮像素子に画像合成用の画像を生成させると、引き続き、次の記録用画像の撮影を行なうため、予め指定した前記多重露光撮影モードの撮影条件で前記撮像素子に画像合成用の画像を生成させる処理を繰り返すことを特徴とする撮像装置。
7. 請求項６に記載の撮像装置において、
   前記露光時間設定部は、前記撮影条件として、直前の撮影で設定した露光時間を採用することを特徴とする撮像装置。

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